利索能及
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专利号: 2018102483071
申请人: 信阳师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种节能的压缩感知图像编码方法,其特征在于:对输入图像进行块分割,划分为若干互不重叠的图像块;计算各图像块的梯度值;利用各块的梯度值构造测量矩阵,实施分块CS测量;利用各块的测量矩阵,构造投影矩阵;实施投影矩阵与观测向量的内积运算,重建各图像块,并合并成最终的重建图像。

2.根据权利要求1所述的节能的压缩感知图像编码方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、输入图像,对输入图像进行块分割,划分为若干互不重叠的图像块,方法是:利用CMOS传感器阵列,获得自然景观感知的图像x,由CMOS传感器阵列将自然景观感知的图像x输入到编码器中,对图像进行分块,划分为若干互不重叠的图像块,输入图像x,尺寸为N=Ir×Ic,对x作块分割,分块尺寸为B×B,并自上向下、自左向右排序图像块,各图像块按光栅扫描方式拉成列向量,其中第i个图像块表示为xi,i=1,2,…,n,n=N/B2;

(2)、计算各图像块的梯度值,方法是:

将图像块xi的四邻域块表示为xi○j,j=1,2,3,4,计算图像块xi与任一邻域块xi○j的能量误差,计算公式是:式中||·||2为l2范数,其定义如下:

其中v是输入向量,vk为向量分量,L为向量长度。计算图像块xi与其四邻域块间能量误差的最大值Gi:Gi=max{Ei,1,Ei,2,Ei,3,Ei,4}              式(3)式中max{·}表示取输入元素中最大值,利用Gi,计算xi的梯度值如下:(3)、利用各块的梯度值构造测量矩阵,实施分块的CS测量,包括以下步骤:

3.1:图像块xi的初始测量次数M0i为:

式中M为输入图像x的总测量次数;

3.2:图像块xi的测量次数Mi为:

Mi=round[0.7·gi·M+M0i]                            式(6)式中round[·]为对输入数值作四舍五入运算;

3.3:利用伪随机序列技术(G.Marsaglia and W.W.Tsang,"The ziggurat method for generating random variables,"Journal of Statistical Software,vol.5,no.8,pp.1-

7,2000)构造图像块xi的尺寸为Mi×B2的测量矩阵ФBi,并对图像块xi实施分块的CS测量:yi=ΦBi·xi                                      式(7)式中yi为图像块xi的观测向量,i=1,2,…,n;

3.4:将所有块的观测向量打包,并传输至解码器;

(4)、利用各块的测量矩阵,构造投影矩阵,包括以下步骤:

4.1:计算图像块xi的自相关矩阵E[xixiT]:式中上标T为矩阵转置运算,(ri,q,ci,q)为像素xi,q的空间坐标;

4.2:构造图像块xi的尺寸为Mi×B2的测量矩阵ФBi;

4.3:构造图像块xi的投影矩阵Hi:

式中上标-1为矩阵求逆运算;

(5)、实施投影矩阵与观测向量的内积运算,重建各图像块,并合并成最终的重建图像:重建图像块

将所有重建图像块 i=1,2,…,n,合并为重建图像 从而实现节能压缩感知图像编码。