文档介绍：中山大学
博士学位论文
矢量量化在图像处理中的应用研究
姓名:刘琲贝
申请学位级别:博士
专业:通信与信息系统
指导教师:陆哲明
20090606
矢量量化在图像处理中的应用研究博士生:摘要专通信与信息系统刘诽贝导师:陆哲明教授业:压缩编码。随着图像检索研究的兴起,矢量量化作为一种图像特征提取手段开始被应用于图像检索。随着信息安全研究的兴起,近年来又出现了一批以矢量量化编码为基础的图像水印和图像隐写算法。本论文在介绍了矢量量化的基本原理,并总结了矢量量化在图像处理中的检索三个问题上。具体地,本论文的研究成果包括以下几点。第一,提出了基于色度块量化的图像彩色化算法。该算法利用人眼的彩色视觉特性,对图像的色度信息进行分块及量化处理,并采用半监督学习方法根据用户手绘的示范色求解出各色度块的量化值。该算法在保证彩色化视觉效果第二,提出了基于局部线性嵌入的图像色彩传递算法。该算法将模板图像和目标图像分割成块,利用这些图像块在一个假设的流形空间上的关系,采用局部线性嵌入算法将模板图像的色彩信息传递至目标图像中。第三,提出了基于码书替换的矢量量化方法。该方法突破了传统矢量量化技术在编、解码端使用相同码书的做法,人为构造不相同但是具有内在关联的矢量量化作为一种高效的数据压缩技术在数字通信、多媒体信息处理等诸多领域得到了广泛的应用。图像、视频、音频等多媒体数据具有数据量大、时空冗余度高的特点。采用矢量量化技术能够减少各种冗余,并在给定的失真条件下以较少的比特数表达和重建原始多媒体内容。矢量量化一直与图像处理有紧密的结合。矢量量化技术最初被应用于图像应用现状之后,将其应用延伸至图像彩色化、图像艺术风格学习以及图像语义的同时有效地提高了彩色化效率。
两个码书,分别用于编码和解码步骤。码书替换方法灵活性强,可应用于多种问题的解决,具有较大的应用价值。第四,提出了基于码书替换的图像色彩传递算法。待着色的目标图像经过灰度码书的编码以及彩色码书的解码后即可实现色彩的传递。该算法以码书替换方法为基础,继承了图像矢量量化编码技术简单高效的特点,有效地降低了第五,提出了基于码书替换的图像艺术风格学习算法。目标图像经过原始码书的编码以及风格码书的解码后即完成了风格的转变。该算法同样以码书替换方法为基础,具有简单高效的特点。实验表明,该方法尤其适用于以“面状特征为主要表现形式的风格类型。第六,提出了基于矢量量化的图像语义快速标注与检索方法。该方法引入了图像特征码书与图像关键字码书两个码书。标注步骤通过基于码书替换的矢量量化方法引入的索引结构,一方面避免在图像库中大量重复存储相同的关键字,另一方面缩小了关键字匹配的搜索范围。本论文进一步提出了改进算法,在特征码书与关键字码书联合生成的过程中,引入对关键字出现频率的计算。从而实现对检索结果进行排序,提高用户利用检索结果的效率。关键词:矢量量化,图像彩色化,图像风格学习,图像标注,图像检索,码书替换色彩传递所需的计算时间。量量化编、解码完成,检索步骤则通过两步反查找操作完成。该算法利用了矢Ⅱ
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新签名俐学位论文作者签名:训吲切、学位论文作者签名:刭棚删、日期:砂赆茉隆日期:硼月毛日期:∥’月学位论文原创性声明学位论文使用授权声明立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。
第乱研究背景矢量量化技术的发展可追溯到年。谝淮蜗低车夭隽俗罴珺虶撕献魈岢龅木銵算法标志着人们对矢量量化的理论和应用研究全面展开俊矢量量化概念来源于数字通信领域中的信源编码。在信息论中,香农提出为信道代码。解码时再把每一块的代码映射为原输入块的重构块。原输入块与关于矢量量化的应用研究从该技术被提出之日起就从未停止和冷却过。作为一种高效的有损数据压缩技术,矢量量化在图像、视频、音频等多媒体数据压缩编码领域中得到了广泛的应用。图像、视频、音频这类多媒体数据的特点能够减少各种冗余并在给定的失真条件下以尽量少的比特数表达和重建原始多媒体内容。基于矢量量化的图像压缩技术已被广泛应用于卫星遥感图像、气象要作用,已出现猅量化技术也被