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【图像压缩】基于奇异值分解SVD+分块奇异值分解SVD+小波变换结合奇异值分解SVD图像压缩压缩比与信噪比附Matlab代码
2024-12-26 13:40

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图像压缩在图像处理和传输中至关重要,它可以减少图像文件的大小,同时保持视觉上可接受的质量。本文将探讨基于奇异值分解(SVD)、分块奇异值分解(SVD)和小波变换结合奇异值分解(SVD)的三种图像压缩方法,并分析它们的压缩比和信噪比(SNR)。

奇异值分解(SVD

奇异值分解(SVD)是一种矩阵分解技术,可以将一个矩阵分解为三个矩阵的乘积

 

其中,U和V是正交矩阵,Σ是对角矩阵,其对角线元素称为奇异值。

基于奇异值分解(SVD)的图像压缩

基于奇异值分解(SVD)的图像压缩方法利用了图像中数据的相关性。通过对图像进行SVD分解,可以将图像表示为奇异值和奇异向量的线性组合。然后,可以通过截断较小的奇异值来降低图像的秩,从而实现压缩。

分块奇异值分解(SVD

分块奇异值分解(SVD)是一种改进的SVD方法,它将图像划分为较小的块,然后对每个块进行SVD分解。这种方法可以更好地捕捉图像中的局部特征,从而提高压缩效率。

小波变换结合奇异值分解(SVD

小波变换是一种时频分析技术,可以将图像分解为不同尺度的子带。通过将小波变换与SVD相结合,可以进一步提高图像压缩效率。小波变换可以捕获图像中的边缘和纹理等高频成分,而SVD可以捕获低频成分。

压缩比和信噪比

图像压缩的两个重要指标是压缩比和信噪比(SNR)。压缩比衡量压缩后图像文件的大小与原始图像文件大小之比,而SNR衡量压缩后图像的质量。

 
 


结论

基于SVD、分块SVD和小波变换结合SVD的图像压缩方法都具有较高的压缩比和信噪比。其中,小波变换结合SVD方法的压缩效率最高,信噪比也最高。因此,小波变换结合SVD方法是一种适用于图像压缩的高效技术。

[1] 许海霞,周维,陈维.基于SVD分解的数字图像盲水印[J].计算机系统应用, 2007, 16(010):106-109.DOI:10.3969/j.issn.1003-3254.2007.10.027.

[2] 刘汉强.基于奇异值分解(SVD)和小波变换的图像压缩算法[J].福建电脑, 2008(1):2.DOI:10.3969/j.issn.1673-2782.2008.01.040.

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1 各类智能优化算法改进及应用
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2.4 CNN/TCN卷积神经网络系列时序、回归预测和分类

2.5 ELM/KELM/RELM/DELM极限学习机系列时序、回归预测和分类
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2.7 ELMAN递归神经网络时序、回归预测和分类

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2.9 RBF径向基神经网络时序、回归预测和分类

2.10 DBN深度置信网络时序、回归预测和分类
2.11 FNN模糊神经网络时序、回归预测
2.12 RF随机森林时序、回归预测和分类
2.13 BLS宽度学习时序、回归预测和分类
2.14 PNN脉冲神经网络分类
2.15 模糊小波神经网络预测和分类
2.16 时序、回归预测和分类
2.17 时序、回归预测预测和分类
2.18 XGBOOST集成学习时序、回归预测预测和分类
方向涵盖风电预测、光伏预测、电池寿命预测、辐射源识别、交通流预测、负荷预测、股价预测、PM2.5浓度预测、电池健康状态预测、用电量预测、水体光学参数反演、NLOS信号识别、地铁停车精准预测、变压器故障诊断
2.图像处理方面
图像识别、图像分割、图像检测、图像隐藏、图像配准、图像拼接、图像融合、图像增强、图像压缩感知
3 路径规划方面
旅行商问题(TSP)、车辆路径问题(VRP、MVRP、CVRP、VRPTW等)、无人机三维路径规划、无人机协同、无人机编队、机器人路径规划、栅格地图路径规划、多式联运运输问题、 充电车辆路径规划(EVRP)、 双层车辆路径规划(2E-VRP)、 油电混合车辆路径规划、 船舶航迹规划、 全路径规划规划、 仓储巡逻
4 无人机应用方面
无人机路径规划、无人机控制、无人机编队、无人机协同、无人机任务分配、无人机安全通信轨迹在线优化、车辆协同无人机路径规划
5 无线传感器定位及布局方面
传感器部署优化、通信协议优化、路由优化、目标定位优化、Dv-Hop定位优化、Leach协议优化、WSN覆盖优化、组播优化、RSSI定位优化
6 信号处理方面
信号识别、信号加密、信号去噪、信号增强、雷达信号处理、信号水印嵌入提取、肌电信号、脑电信号、信号配时优化
7 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置、有序充电
8 元胞自动机方面
交通流 人群疏散 病毒扩散 晶体生长 金属腐蚀
9 雷达方面
卡尔曼滤波跟踪、航迹关联、航迹融合

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