数字图像处理(1)--变换与编码

基础知识

  • 三原色:RBG
  • 特点:二维信息、频带宽、相关性强、三维投影、评价分为主观客观。
  • 研究内容:图像压缩、图像变换、图像增强与复原、图像分割、图像识别
  • 图像数字化:空间采样、灰度值量化(均匀量化、非均匀量化)
  • 噪声:概率分布函数与概率密度函数;均值方差(平稳与非平稳);高斯噪声(高斯瑞丽伽马);加性乘性
  • 质量评价:数字图像处理(1)--变换与编码
    峰值信噪比PSNR为PMSE的对数

图像变换

特点:线性、非因果、 叠加性与均匀性

自相关:与转置卷积

数字图像处理(1)--变换与编码

DFT:离散傅里叶变换

  • 二维离散傅里叶变换可以分为两个一维离散傅里叶变换
  • 具有周期性与共轭对称性质
  • 旋转不变性
  • F(0,0)为直流分量
  • 微分性质(边沿检测)数字图像处理(1)--变换与编码
  • 卷积定理与相关定理
  • 常利用频域取对数的方法减小高频衰减的影响

图像变换的矩阵表达式

  • 一般表达式(由变换核的可分离性的得到):
    数字图像处理(1)--变换与编码

沃尔什变换

  • 形式数字图像处理(1)--变换与编码本质也是频率逐渐变大的正交向量。
  • 优点:只需要加减运算,比DFT简单;同样可分离与对称。
  • 数字图像处理(1)--变换与编码
  • 快速变换—每分解一次减少一半的运算量

离散哈达玛变换

  • 本质与优点:变换核之间有简单的递推关系。
    数字图像处理(1)--变换与编码

余弦变换

  • 优点:实数运算。可在低频段集中信息
  • 数字图像处理(1)--变换与编码

K-L变换

  • 数字图像处理(1)--变换与编码
  • 有非常好的去相关性。压缩和保留特征能力强。
  • 数字图像处理(1)--变换与编码
    数字图像处理(1)--变换与编码

熵编码

分类:

无损编码、有损编码、特征编码

基本定理:

数字图像处理(1)--变换与编码数字图像处理(1)--变换与编码数字图像处理(1)--变换与编码
数字图像处理(1)--变换与编码

哈夫曼编码

  • 依概率码字分配
  • 数字图像处理(1)--变换与编码

香农编码:

  • 数字图像处理(1)--变换与编码依概率转为二进制,计算最佳编码码字长度。
  • 效率低于哈夫曼

算数编码

  • 数字图像处理(1)--变换与编码
  • 在信源概率均匀时,编码效率比霍夫曼高

游程长度编码

根据连黑连白的长度按概率分配码字。

预测编码

DPCM

数字图像处理(1)--变换与编码## 变换编码

  • 数字图像处理(1)--变换与编码
    数字图像处理(1)--变换与编码

压缩标准

JPEG标准:数字图像处理(1)--变换与编码## JPEG2000

数字图像处理(1)--变换与编码

动态视频压缩标准

数字图像处理(1)--变换与编码