基于小波變換和邊緣檢測(cè)的Bayer圖像壓縮和彩色插值.pdf

1、近年來(lái),數(shù)碼相機(jī)普及程度越來(lái)越高,已經(jīng)涉及科研和生活的各個(gè)方面。Bayer濾波陣列是單片CCD傳感器數(shù)碼相機(jī)最常用的濾波陣列。目前圖像傳感器的分辨率越來(lái)越高,對(duì)存儲(chǔ)空間和傳輸帶寬的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的先插值后壓縮的方式,數(shù)據(jù)量是原始數(shù)據(jù)直接壓縮的近3倍。因此,對(duì)Bayer濾波陣列數(shù)據(jù)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)壓縮具有重要的意義。Bayer濾波陣列數(shù)據(jù)每個(gè)像素點(diǎn)只保留了一種顏色,需要經(jīng)過(guò)插值才能獲得全彩圖像,對(duì)插值算法的研究具有必要性和現(xiàn)實(shí)性。本文所

2、做的工作主要包括以下兩個(gè)部分:
　　 (1)原始數(shù)據(jù)壓縮部分首先對(duì)小波壓縮編碼算法進(jìn)行了研究,在分析和比較前人的算法的基礎(chǔ)上,選擇表現(xiàn)較好的SPIHT壓縮編碼作為原始數(shù)據(jù)的核心壓縮算法。根據(jù)Bayer濾波陣列不宜直接壓縮的特點(diǎn),在分析和比較了前人對(duì)Bayer濾波陣列數(shù)據(jù)壓縮算法的基礎(chǔ)上,結(jié)合小波提升算法和SPIHT壓縮算法,對(duì)兩種基于結(jié)構(gòu)變換的原始數(shù)據(jù)壓縮算法進(jìn)行了改進(jìn)。經(jīng)過(guò)測(cè)試,本文的壓縮算法主觀和客觀效果優(yōu)于原來(lái)的算法,總體

3、壓縮效果較好。將有實(shí)用價(jià)值的改進(jìn)型SPIHT算法做為一個(gè)備選項(xiàng)加到本文算法中。此算法適用于對(duì)圖像感興趣區(qū)域要求高,而對(duì)背景區(qū)域要求低的場(chǎng)合。
　　 (2)CFA插值部分本文對(duì)這些年來(lái)的CFA插值算法進(jìn)行了研究,并對(duì)它們進(jìn)行了分類比較,重點(diǎn)介紹了幾個(gè)典型的插值算法,分析了她們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)CFA插值算法的結(jié)果失真進(jìn)行了分析,并介紹了應(yīng)對(duì)辦法。CFA插值容易造成邊緣的失真,而現(xiàn)有算法難以對(duì)各種邊緣都得到較好的插值效果。本文提出了一

4、種基于邊緣類型的自適應(yīng)漸進(jìn)插值法。首先對(duì)圖像邊緣進(jìn)行預(yù)判定,根據(jù)邊緣類型不同來(lái)進(jìn)行自適應(yīng)插值。實(shí)驗(yàn)證明,此算法對(duì)各種邊緣都能兼顧插值效果。為提高插值質(zhì)量,在后處理方面,采用迭代漸進(jìn)插值方式,使用低復(fù)雜度的基于色差恒定的插值步驟以及合理的迭代終止條件,能使迭代次數(shù)保持在兩次左右。從而使算法能在得到高質(zhì)量插值圖像的同時(shí)保持較低的復(fù)雜度。在插值算法的最后部分,提出了分塊插值這個(gè)優(yōu)化步驟作為本文插值算法的備選項(xiàng),并闡述了復(fù)雜度控制方法,提高了算