JPEG-LS近无损图像编码器VLSI结构设计

标准JPEG-LS图像压缩算法性能优越、算法复杂度低,因而被广泛应用于空间通信、医疗等领域.但是,该算法工作在近无损压缩模式时,计算当前像素的预测值需要使用前一像素的重建值,而重建值需要复杂运算才能得到,导致编码器存在大延时的反馈电路,这给编码器的高速硬件实现带来困难.在对JPEGLS算法的深入研究的基础上,采用重建值的前向预测方法,提出一种全新的JPEG-LS近无损图像编码器超大规模集成电路结构,能够有效避免编码过程中的反馈延时.与现有方案相比,提出的超大规模集成电路结构具有编码速率高、不需要片外缓存、系统功耗低等优点,适用于资源受限的星载图像压缩.     

基于L∞最小搜索和陪集码的高光谱图像无损及近无损压缩

 分布式信源编码(DSC)由于其较低的编码复杂度及较高的抗误码性被应用于高光谱图像压缩.在典型的基于陪集码的分布式高光谱图像无损压缩算法s-DSC(scalar coset DSC)框架下,本文指出最优的预测准则应为无穷范数最小,提出了基于L_∞最小搜索的预测方法来逼近最优准则,并将框架推广到近无损压缩.实验表明,和原有的s-DSC相比,本文算法无损压缩的平均码率降低了大约0.25bpp,近无损性能也明显优于JPEG-LS,本文算法具有较低的计算复杂度、较高的压缩性能,且具有一定的抗误码能力,适用于星上压缩.     

改进的空域平滑的边信息插值算法

针对分布式视频编码(DVC)中的边信息重建问题,提出了一种空域平滑的边信息重建算法.该算法在关键帧之间的前向运动估计时,设置代价函数阈值保证目标运动轨迹的线性连续.对于运动平稳区域,采用双向运动补偿插值生成边信息;对于其它区域,在关键帧中确定多个候选块,并选择与待插值块的4个相邻块具有最小边界匹配误差的候选块作为边信息...     

易于硬件实现的无链表小波零树编码算法

提出了一种低存储量、高压缩性能的基于快速提升小波变换的无链表是小零树编码算法（LMZC）。该算法采用了最小零树结构以及一种不同于LZC算法的扫描顺序和标志衅表示。实验结果表明LMZC在性能上比LZC高约0.5dB以上，和SPIHT算法比具有相同的压缩性能但更易于硬件实现。     

基于纹理相似性的高效视频编码帧间预测优化算法

为了提高高效率视频编码(HEVC)的编码效率,该文对帧间预测算法进行优化,提出一种基于纹理相似性的快速深度判决算法。随着视频分辨率的提高,视频序列中的空域冗余也随之增加,HEVC通过增加编码块尺寸来提高预测效率,代价就是编码复杂度的急剧增加。通过对视频序列分析可知,图像中的平滑区域与细节区域在相邻帧中存在很大的相关性。该文利用相邻已编码帧的相邻编码块的深度信息,来快速判决当前待编码块的深度信息。对于平滑区域,快速判决待编码最大编码单元的最大深度,以减少小块编码单元的模式判决;对于细节区域,快速判决待编码最大编码单元的最小深度,以减少大块编码单元的模式判决。实验结果表明,与原始的HEVC算法相比,该文所提算法编码比特率平均增加约0.13%以内,PSNR的平均降幅为0.09 dB,算法运行时间平均减少了约50%。     

快速微波水分仪在测定果蔬罐头水分中的应用

目的建立用快速微波水分仪测定果蔬罐头中水分的方法。方法在微波条件下对水分含量高的果蔬罐头进行检测,寻找出测定果蔬罐头水分的最佳条件,检测结果和GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》直接干燥法检测结果进行比对。结果本方法检测果蔬罐头,样品搅拌均匀下,均匀涂抹到样品垫上的厚度4 mm,所测定的水分含量结果相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)值理想,结果再进行F检验计算和t检验计算,所检测结果与直接干燥法检测结果也无显著性差异,结果重现性好、耗时少,能满足快速分析的要求。结论本方法可等效标准检测方法使用,适用于果蔬罐头水分的批量检测。     

ICP-MS测定饼干中的铅、砷、铬、镉、铜、锌、铁和锰

探讨了应用电感耦合等离子体质谱仪测定饼干中铅、砷、铬、镉、铜、锌、铁和锰8种重金属元素的方法。运用微波消解系统对样品进行消解,以铋、锗、钪和铟作为内标物,用ICP-MS对消解液进行检测,并采用国标方法对其结果进行验证。利用加标回收率试验和国家标准物质小麦(GBW 10052)检测试验考察了方法的准确性和可靠性。结果表明,该方法所测元素在标准溶液浓度范围内呈线性关系,相关系数均大于0.999,方法检出限在0.002~0.500 mg/kg之间,相对标准偏差均小于6.55%,本法与国标方法测量结果的相对偏差在3.73%~8.40%之间,加标回收率在88.0%~106%之间,标准物质的测定值与标准参考值符合要求。     

采用U-Net卷积网络的桥梁裂缝检测方法

针对传统的桥梁裂缝检测准确性不高、丢失细节信息、宽度信息获取困难等问题,提出一种采用U-Net卷积网络的像素级、小样本的裂缝检测方法。该方法使用多层卷积自动提取裂缝特征,并利用浅层网络与深层网络叠加的方法实现裂缝局部特征与抽象特征的融合,从而保留裂缝细节特征,使得检测准确性大大提升。对检测结果中出现的背景杂波和伪裂缝,采用阈值法和改进的迪杰斯特拉连接算法来实现裂缝的精细提取。最后,采用八方向搜索法实现裂缝宽度的精确测量。实验证明,所提方法能准确、完整地对桥梁裂缝进行提取,宽度测量准确,可以满足应用需求。     

多光谱图像的3D EBCOT压缩编码算法

提出了一种新的多光谱图像压缩方案,三维率失真优化截取码块编码(3D EBCOT)算法根据多光谱图像的成像特点,利用非对称的三维离散小波变换去除多光谱图像的空间冗余和频域的相关性,再通过拓展改进最新的静止图像压缩标准JPEG2000中的二维率失真优化截取内嵌码块编码(2D EBCOT)算法,在比特平面编码器中引入谱间上下文,使用相应算术编码器并对经过三维小波变换后的系数进行编码,提高了多光谱图像的压缩效率．根据具体要求组织的内嵌码流,可继承获得JPEG2000标准内嵌码流抗误码等优良特性．使用该方法对一组6波段多光谱图像压缩编码后的重建图像显示,具有比三维小波分层树集合分割排序编码的算法(3D SPIHT)具有更好的图像质量和压缩性能．     

自适应任意形状ROI编码

在率失真ROI编码算法的基础上结合传统比特平面提升ROI算法提出了一种新的自适应任意形状感兴趣区域编码压缩算法．该算法可根据目标图像的感兴趣区域大小和形状,进行自适应选择,分别对小波系数的低频子带和高频子带依据位于不同区域进行不同的编码,使得在保护特定目标图像信息的同时获得更高的压缩效率．试验结果表明,在16∶1和32∶1的压缩比情况时,该算法可很好满足军事卫星遥感图像压缩系统要求．