图像压缩方法及装置制造方法及图纸

本申请提出图像压缩方法及装置。方法包括：A、对原始图像进行平行束扫描，根据扫描到原始图像上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值；B、按照预设步长，改变扫描角度，返回步骤A，直到扫描角度数达到预设投影角度数；C、根据得到的所有投影值得到压缩图像。本申请提高了大数据量图像的压缩效率，且解压重建算法简单，运行效率高。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像压缩方法及装置。
技术介绍
随着各类硬件设备的更新，所采集的图形图像数据呈几何速度增长。而在图像信息的传输过程中高效地传输图像信息且尽可能地保证图片质量是现在互联网和多媒体的共同要求。图像压缩以较小比特率高效传输图像数据被广泛研究。近年来由于图像处理技术在实际应用当中的需求不断提高以及相关新兴学科技术研究水平的突飞猛进，给图像压缩算法带来了进一步的发展，众多研究者提出了许多新的图像压缩算法。例如:1、矢量量化编码，借助相邻像素值间的数据相关性，其缺点在于计算复杂度与矢量矩阵维数相关，数据量越大，维度越高，计算越复杂；2、基于小波变换编码，其基本思想是通过将图像信号表示成一簇基函数的加权和，小波变换进行正交变化，对变换后的图像进行特殊处理是需要关注的重点，研究表明，图像的基本特征都包含于小波基频系数部分，故此算法中对小波系数的量化有很高要求；3、基于神经网络的编码，是尝试模仿人类视觉系统的一些局部功能，使用常见的BP神经网络处理图像过程中，存在对图像高频部分压缩效果较差，算法收敛效果不好等问题；4、压缩感知理论的研究，压缩感知技术是一个通过在线性观测数据中求解高度非线性方程来恢复信号的优化过程，该理论需满足如下的假设，即信号的可压缩性和表示系统与观测系统的不相关性，有一定局限性。且上述算法对越大数据的图像信号压缩效果越差。
技术实现思路
本申请实施例提供图像压缩方法及装置，以优化图像压缩效率。本申请的技术方案是这样实现的：一种图像压缩方法，该方法包括：A、对原始图像进行平行束扫描，根据扫描到原始图像上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值；B、按照预设步长，改变扫描角度，返回步骤A，直到扫描角度数达到预设投影角度数；C、根据得到的所有投影值得到压缩图像。所述步骤A之前进一步包括：若原始图像为RGB图像，则将原始图像转换为YUV或YCbCr图像。所述采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值包括：以原始图像的中心为原点，以水平向右方向为x轴正向，以垂直向上方向为y轴正向，且x、y轴的单位都为单个像素点建立坐标系；设该射线与原点的距离为t，与x轴正向的夹角为θ；则计算其中，Rf(t,θ)表示原始图像在该射线上的投影值，f(x,y)表示原始图像上(x,y)点的像素值。所述预设步长为1°，所述预设投影角度数大于或等于60个。所述步骤C之后进一步包括：当投影角度数大于或等于180个角度时，使用反radon变换对压缩图像进行解压重建，得到解压缩图像；当投影角度数小于180个角度时，采用迭代算法对压缩图像进行解压重建，得到解压缩图像。一种图像压缩装置，该装置包括：扫描模块：用于对原始图像进行平行束扫描，并按照预设步长，改变扫描角度，直到扫描角度数达到预设投影角度数；投影计算模块：根据扫描到原始图像上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值；根据得到的所有投影值得到压缩图像。所述装置进一步包括：颜色空间转换模块，用于在原始图像为RGB图像时，将原始图像转换为YUV或YCbCr图像。所述投影计算模块采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值包括：以原始图像的中心为原点，以水平向右方向为x轴正向，以垂直向上方向为y轴正向，且x、y轴的单位都为单个像素点建立坐标系；设该射线与原点的距离为t，与x轴正向的夹角为θ；则计算其中，Rf(t,θ)表示原始图像在该射线上的投影值，f(x,y)表示原始图像上(x,y)点的像素值。所述扫描模块按照的预设步长为1°，按照的预设投影角度数大于或等于60个。一种图像解压缩装置，该装置包括：压缩图像存储模块：用于存储原始图像针对所有扫描射线的投影值；解压缩模块：用于在投影角度数大于或等于180个角度时，使用反radon变换对压缩图像存储模块中存储的所有投影值进行解压重建，得到解压缩图像；在投影角度数小于180个角度时，采用迭代算法对压缩图像存储模块中存储的所有投影值进行解压重建，得到解压缩图像。可见，本申请中通过采用radon变化对图像进行压缩，提高了大数据量图像的压缩效率，且解压重建算法简单，运行效率高。附图说明图1为本申请实施例提供的图像压缩方法流程图；图2为本申请采用射线源和探测器对原始图像进行平行束扫描的示意图；图3为本申请实施例提供的图像解压方法流程图；图4为本申请实施例提供的图像压缩装置的组成示意图；图5为本申请实施例提供的图像解压装置的组成示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进一步详细的说明。图1为本申请实施例提供的图像压缩方法流程图，其具体步骤如下：步骤101：使用射线源和探测器对原始图像f(x,y)进行平行束扫描。需要说明的是，若原始图像为RGB图像，则可先将其转换为YUV或YCbCr图像，然后执行步骤101，以利于图像压缩。图2为采用射线源和探测器对原始图像进行平行束扫描的示意图，其中，射线源发出的射线要始终完全覆盖原始图像。具体的扫描过程如下：在原始图像f(x,y)的一侧采用射线源发出平行射线，在原始图像f(x,y)的与射线源相对的一侧采用探测器探测射线源发出的平行射线。f(x,y)表示在以原始图像的中心点为原点，以水平向右方向为x轴正向，以垂直向上方向为y轴正向，且x、y轴的单位都为单个像素点的坐标系下，(x，y)像素点的像素值。例如：若原始图像为RGB图像，则f(x,y)表示在(x，y)处的像素点的R、G、B值。步骤102：根据扫描到原始图像f(x,y)上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值。其中，对于任一条射线l，t表示射线l距离原点(即原始图像的中心)的距离，θ表示射线l与x轴正向的夹角，Rf(t,θ)表示原始图像在射线l上的投影值，s的方向与射线l的方向相同。可见，如果保持θ不变，t取得所有可能的值，即可得到原始图像在θ角度上的所有投影值；再改变θ的值，则可取到原始图像f(x,y)在所有角度上的投影值。通常情况下，θ取180个角度就可得到原始图像的完整的投影值。若原始图像为灰度图像，则f(x,y)为一维的灰度值，针对每一条射线计算出的Rf(t,θ)也为一维的投影值；若原始图像为彩色图像，则f(x,y)通常为三维颜色值，如(R，G，B)或者(Y，U，V)或者(Y，Cb，Cr)，此时，针对每一条射线计算出的Rf(t,θ)也为三维的投影值，即针对原始图像的每个颜色值，分别计算出一个投影值。步骤103：按照预设步长，改变扫描角度，返回步骤101，直到扫描角度数达到预设投影角度数。按照预设步长旋转射线源即可改变扫描角度。通常预设步长为1°，预设投影角度数为180个。当然，也可以根据需要，选择其他步长和投影角度数。步骤104：根据得到的所有投影值得到压缩图像。图3为本申请实施例提供的图像解压方法流程图，其具体步骤如下：步骤301：当投影角度数大于或等于180个角度时，使用反radon变换对压缩图像进行解压重建，得到解压缩图像f'(x,y)。本步骤中的反radon变换公式为：其中，p(θ,t)是压缩图像中针对射线(θ,t)的投影值，为偏导数的运算符。步骤302：当投影角度数小于180个角度时，使用迭代算法对压缩图像进行解压重建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像压缩方法，其特征在于，该方法包括：A、对原始图像进行平行束扫描，根据扫描到原始图像上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值；B、按照预设步长，改变扫描角度，返回步骤A，直到扫描角度数达到预设投影角度数；C、根据得到的所有投影值得到压缩图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像压缩方法，其特征在于，该方法包括：A、对原始图像进行平行束扫描，根据扫描到原始图像上的每一条射线，采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值；B、按照预设步长，改变扫描角度，返回步骤A，直到扫描角度数达到预设投影角度数；C、根据得到的所有投影值得到压缩图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括：若原始图像为RGB图像，则将原始图像转换为YUV或YCbCr图像。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用radon变换计算原始图像在该射线上的投影值包括：以原始图像的中心为原点，以水平向右方向为x轴正向，以垂直向上方向为y轴正向，且x、y轴的单位都为单个像素点建立坐标系；设该射线与原点的距离为t，与x轴正向的夹角为θ；则计算其中，Rf(t,θ)表示原始图像在该射线上的投影值，f(x,y)表示原始图像上(x,y)点的像素值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设步长为1°，所述预设投影角度数大于或等于60个。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后进一步包括：当投影角度数大于或等于180个角度时，使用反radon变换对压缩图像进行解压重建，得到解压缩图像；当投影角度数小于180个角度时，采用迭代算法对压缩图像进行解压重建，得到解压缩图像。6.一种图像压缩装置，其特征在于，该装置包括：扫描模块：用于对原始图像进行平行束...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宾，王黎明，陈平，潘晋孝，苏新彦，王鉴，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14