一种基于相邻像素相关性的测量域压缩感知编码算法制造技术

本发明专利技术属于压缩感知技术领域，具体为一种基于相邻像素相关性的测量域压缩感知编码算法。本发明专利技术首先利用基于相邻像素相关性的确定性测量矩阵获取图像分块的测量值，将每个块的像素域边界信息嵌入到测量域中，再利用处于块边缘的测量值预测相邻分块的测量值；然后对测量值与预测值之间的残差进行量化处理和编码，生成编码后的比特序列用于传输。本发明专利技术可以有效降低压缩感知图像的传输比特率，有效减少数据带宽，降低硬件开销，提高图像重建质量。提高图像重建质量。提高图像重建质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相邻像素相关性的测量域压缩感知编码算法


[0001]本专利技术属于压缩感知
，具体涉及一种基于相邻像素相关性的测量域压缩感知编码算法。

技术介绍

[0002]由于压缩感知可以突破传统采样中奈奎斯特定律对采样频率的限制，近年来，压缩感知理论在各类信号采集及处理领域发展迅速。在基于压缩感知的CMOS图像传感器中，对变换域近似稀疏的图像信号以较低的采样率进行采样，可以得到低维测量值，即像素的线性组合。这一过程中，采样和压缩同时被实现，N个像素可以被M个测量值代替。压缩感知的优势在于：更少的数据量降低了模数转换器的吞吐率和功耗数字(A/D)转换，同时也有利于硬件实现，这在信号采集资源受限的应用中具有广阔的应用前景。
[0003]然而，压缩感知采样过程中的数据量缩减不完全等于信号压缩，虽然这些测量可以直接传输，但仍然具有较大的带宽。为了进一步降低传输的负载，获得的测量值需要进一步处理生成压缩后的位流。由于压缩感知传感器的输出是测量值而不是像素，这打破了像素域中的空间相邻相关性，不能直接应用传统的基于像素的编码算法，这对压缩感知的实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于相邻像素相关性的测量域压缩感知编码算法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将图像进行分块，得到若干正方形图像分块，每个分块包含N个像素点；假定压缩感知的目标压缩率为R，计算每个图像分块经过测量矩阵处理后得到的测量值数目：M＝round(N
×
R)，
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(1)其中，M＜＜N；(2)构造M
×
N的测量矩阵，记为APMM：首先，在图像分块中选择一个像素点为中心，扩展若干个像素点得到一个小分区；然后，围绕中心像素点，在分区中利用二维高斯方程计算得到不同位置像素点的权重，越靠近中心像素点，权重越大；分区内所有像素的总权重为1，而分区外的所有像素权重为0；至此，得到图像分块中N个像素的一种线性组合方式，即APMM矩阵的一行；重复以上步骤M次，在图像分块中均匀选择M个像素点，得到M个不同分区对应的权重分配方案，产生APMM矩阵；该APMM矩阵是个稀疏矩阵，便于硬件计算；二维高斯方程：其中，(r,c)表示块内像素点的坐标，(r0,c0)为分区中心像素点的坐标，参数σ
r
和σ
c
分别是行方向和列方向的方差，用于调整分区在水平和垂直方向上扩展的权重，A是振幅，用于保证分区总权重为1；(3)将M
×
N的测量矩阵APMM与原始图像分块对应的N
×
1的像素矩阵相乘，得到当前图像分块的测量值集合Y，其中，包含M个测量值；(4)生成参考测量值：测量值集合Y分别对应图像分块中的不同分区，将测量值与分区中心像素点的位置一一匹配；由于测量值数量M远少于像素数量N，分块中存在N
‑
M个空缺位置没有匹配测量值；图像分块的最右列、最底行包含分块的边界信息，拷贝相邻的测量值填...

【专利技术属性】
技术研发人员：范益波，万仁涛，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：