小波变换在视觉处理系统中的应用研究

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1、小波变换在视觉处理系统中的应用研究朱登攀方彦军（武汉大学自动化系，武汉45""6!）摘要文章介绍了一种新的快速小波变换算法（789），在此基础上论述了基于小波变换的图象压缩的全过程，针对视觉处理系统的特点和工业生产的要求，提出了一种新的基于快速小波变换算法的现场总线视觉处理系统。关键词小波变换视觉处理现场总线文章编号$""!+:55$+（!""!）!!+"";"+"5文献标识码<中图分类号9=5;$#4$；9>;$;#:!!"#"$%&’()*++,-&$.-()(/0$1",".2%$)#/(%3-)4-#-()56#."37’89")

2、:+$);$):<$)=8)（#.%$&.：<1CJ7-/@8-HC2C@9E-1/FAE,-EC01@EAK?LCK01@30/D-DCE#93CJ3A2CDEALCK?EC-MA?@LA,DEC//0A1AF0,-NCM-/CKA1@3C8-HC2C@9E-1/FAE,0/K0/L?//CK-1K-1CJH0/0A1DEALC///I/@C,M-/CKA1@3C1CJ7-/@8-HC2C@9E-1/OFAE,0/DEADA/CK-L

3、LAEK01N@A@3CECP?0EC,C1@AF01K?/@EI/I/@C,#?"6@(%A#：8-HC2C@9E-1/FAE,，(0/0A1DEALC//，70C2KM?/$引言得高的压缩比。因此小波变换在图象压缩领域得到广泛的应用。视觉处理系统能快速、有效地解决许多涉及图象处理的检!#$子带编码查、识别的问题。目前，图象处理已广泛应用于工控领域，如生子带编码的基本思想是把一个图象的傅立叶频谱分成若产部件的完整性检查、复杂部件的正确装配检查、尺寸检查、单干个互不重叠的频带，然后对每一子带进行反变换，得到一组个配件的定位检查、不同零件的

4、辨识或零件偏差的辩识等%$&。小带通图象。根据每一个带通图象的频率，对它们进行二次采样，波变换是一种十分有效的时域、频域分析工具。小波分析的理并且单独用一个比特率进行编码，这个比特率要和各个子带的论和方法在信号处理领域有着相当广泛的应用，其中最重要的概率以及主观视觉能力的要求相匹配。解码器通过附加上行采应用之一是对非平稳信号进行时频分析。小波分析在视频信号样和经适当过滤的子图象变形来重构原始图象。在子带编码处理领域为了应用的目的发展了一些实用的技术，例如：图象中，每一个子图象都是用一种最适合该子图象概率和视觉有效处理中的多分辨率技术，图象

5、压缩中的子带编码技术%!&。文章针的方法和比特率进行编码。设以单一的采样间隔来采样一个限带信号!（"），有#（!对目前工业网络的特点，结合现场总线技术，提出了一种具有（"））$（!%）$"，得到采样函数为：高压缩比算法的现场总线视觉处理系统。该系统中的图象压缩$算法结合了子带编码技术和小波变换算法，该算法提供了较高（!&!"）其中&*"，$，⋯，’+$(,-.!(’$，其中(’是重叠!!"的压缩比和图象分辨率。频率。考虑将信号分成两个大小相等的子带：高子带和低子带。对于这两种分解，理论上需要一个理想的低通滤波器)（&&!"）和!快速小波变

6、换算法一个理想的高通滤波器)（*&!"），其在某一矩形脉冲信号下的小波变换采用塔形分解的数据结构，分辨率由粗到精，与""脉冲相应为：)（$"）$/01+（"），)（*"）$#（"）,/01（"）。人眼的由粗到精，由全貌到细节处理视频信息的模式相一致；!!"!!"具有显著的去相关和能量集中的作用；小波变换是在同一视频对于双通道子带编码，只需要用)（-&!"）和)（*&!"）对（!&!"）场内进行不同空间频率通道上的分解，与人的视觉系统（’()）滤波，再间隔抽样每个输出，它产生两个半长度的子带信号：的空间分解特性相一致，在相同的主观质量下有较

7、高的压缩.（*/!"）$!（!&!"）)*（%,&0!/）!"）&比；通过合理选择小波滤波器组，可以极大地改善图象的失真&度；小波变换可消除块状效应和蚊子效应，从而获得较好的重.（&/!"）$!（!&!"）)（&%,&0!/）!"）&。建视频。&近年来，小波变换被引进到子带编码中，从而给出一种信使用可分离滤波器可以将一维分解扩展到二维，也就是号或图象压缩的新方法。它与传统离散余弦变换的一个重要区说，首先按行方向分解图象(（1$，1!），然后再按列方向分解，反别是，后者是一种固定的变换，而小波有几个自由度的选择灵过来先列后行也可以。在每一个

8、方向上使用二元分解，可以获活性，使得有可能按照信号或图象的类型来选择最优小波，以获得四个子带，它们被称为：低区（2）2（$1$，1!），水平区（3）2（31$，基金项目：教育部!$$工程武汉大