|
Зашумленное изображение Хранение или передача Рисунок 1.59 Модифицированная схема процесса обработки зашумленного изображения (алгоритмы обработки и компрессии согласованы) Зашумленное изображение Хранение или передача ► Рисунок 1.60 Схема процесса обработки зашумленного изображения при совмещении фильтрации и компрессии Таким образом, целью диссертации является разработка алгоритмов и их программных реализаций вейвлет-анализа и беспороговой фильтрации при SPIHTкодировании РЛИ с сильно развитым спеклом при фиксированной квоте битов, предназначенных для повышения эффективности передачи информации по каналам связи и ее хранения в радиотехнических и телевизионных системах. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи. 1. Разработка теоретических положений совмещения фильтрации и сжатия данных зашумленного изображения без использования пороговой обработки вейвлет-коэффициентов при фиксированной квоте битов. 2. Разработка алгоритмов предварительной обработки изображения и вейвлеткоэффициентов перед SPIHT-кодированием, учитывающих текстуру радиолокационных изображений и распределение вейвлет-коэффициентов по субполосам или представленных в виде пространственно-ориентированных деревьев быстрого вейвлет-преобразования. 96 |
преобразования при фиксированной квоте бит, предназначенных для повышения эффективности передачи информации по каналам связи и ее хранения в радиотехнических системах. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи. 1. Разработка теоретических положений совмещения фильтрации и сжатия данных зашумленного изображения при его нелинейной аппроксимации с использованием пороговой обработки вейвлет-коэффициентов при фиксированной квоте бит. 2. Разработка методов сжатия зашумленного изображения на основе выбора базисов, сильнее коррелирующих с оригиналом, чем с шумом, с учетом пороговой обработки вейвлет-коэффициентов при высоких (больше 1 бит/пиксель) и низких скоростях кодирования. 3. Разработка алгоритмов субполосного вейвлет-кодирования зашумленного изображения, оптимизирующих распределение квоты бит по субполосам при разных способах пороговой обработки вейвлет-коэффициентов. 4. Разработка алгоритмов предварительной обработки изображения и вейвлеткоэффициентов перед кодированием, учитывающих текстуру изображений и распределение вейвлет-коэффициентов по субполосам. 5. Адаптация разработанных алгоритмов для практических задач, связанных с обработкой и комплексированием мультиспектральных изображений, архивацией и передачей по низкоскоростным каналам связи радиои тепловизионных изображений, видеоданных систем охранного телевидения. Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые научные результаты. 1. Впервые сформулированы теоретические положения вейвлет-кодирования зашумленных изображений, которые объединяют результаты, полученные в области фильтрации и компрессии на основе вейвлет-преобразования. 2. Разработаны новые методы сжатия зашумленных изображений на основе выбора последовательности «лучших» базисов путем обнаружения и отделения когерентных структур при грубой, мягкой и по функции Видаковича пороговой обработки вейвлет-коэффициентов и при низких и высоких скоростях кодирования. 3. Разработаны новые алгоритмы распределения квоты бит при субполосном вейвлет-кодировании зашумленного изображения, вычисляющие оптимальные величины порогов, интервалов и уровней квантования в рамках одного общего критерия при разных видах пороговой обработки вейвлеткоэффициентов.Ф 4. Предложены оригинальные методики расчета аппроксимаций кривых спада сортированных вейвлет-коэффициентов по субполосам и квантователей на их основе при субполосном вейвлет-кодировании зашумленных изображений. 5. Разработаны и исследованы алгоритмы текстурно-зависимой предварительной обработки зашумленного изображения на основе локальных коэффициентов вариаций при использовании стандартных вейвлет-кодеков EZW, SPIHT, JPEG2000. 7 алгоритмов поиска базиса при фиксированной квоте бит является открытым вопросом. В результате обозначаются два подхода к решению проблемы, показанных на рис. 1.4.1, 1.4.2. Первый подход (рис. 1.4:1) предлагает искатьВ методы и алгоритмы совместной фильтрации и компрессии (то есть в рамках одних вычислительных процедур). Полученные решения изложены в гл.2 и гл.З. Второй подход (гл.4) позволяет искать решение задачи фильтрации в пределах и после вейвлет-преобразования и последующего использования его результата для кодирования (рис. 1.4.2). Главное отличие от механической i перестановки блоков классического подхода (рис.1.1.1) заключается в том, что параметры алгоритмов фильтрации и компрессии согласованы. Практическое применение методов, алгоритмов, программ и устройств на их основе, в частности, для обработки и компрессии данных РСА-изображений и ИК-л изображений многоэлементных ФПУ, приводятся в гл.5. Зашумленное Хранение изображение или передача 109 Рис. 1.4.1. Модифицированная схема процесса обработки зашумленного изображения (алгоритмы обработки и компрессии согласованы). Зашумленное изображение Хранение или передача ► Рис.1.4.2. Схема процесса обработки зашумленного изображения при совмещении фильтрации и компрессии. Таким образом, целью диссертации является разработка теории и исследование созданных на ее основе методов, алгоритмов и цифровых устройств (кодеков) сжатия данных зашумленных изображений с применением вейвлет-преобразования при фиксированной квоте бит. Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи. 1.Разработка теоретических положений совмещения фильтрации и сжатия данных зашумленного изображения при его нелинейной аппроксимации с использованием пороговой обработки вейвлет-коэффициентов при фиксированной квоте бит. 2.Разработка методов сжатия зашумленного изображения на основе выбора базисов, сильно коррелированных с полезным сигналом, с учетом пороговой обработки вейвлет-коэффициентов при низких (меньше 1 бит/пиксель) и высоких (больше 1 бит/пиксель) скоростях кодирования. 3.Разработка методов и алгоритмов субполосного вейвлет-кодирования зашумленного изображения, оптимизирующих распределение квоты бит по субполосам при разных способах пороговой обработки вейвлеткоэффициентов. 4.Разработка методов и алгоритмов предварительной обработки изображения и вейвлет-коэффициентов перед кодированием, учитывающих текстуру изображений и распределение вейвлет-коэффициентов по субполосам. 5.Адаптация разработанных методов и алгоритмов для практических задач, связанных с компрессией изображений, полученных с помощью радаров с синтезированной апертурой, и передачей по низкоскоростным каналам связи инфракрасных изображений матричных фотоприемников с геометрическим шумом чувствительности. 1104 |