基于分形的二值图像压缩方法研究

摘要

分形图像压缩以其潜在的高压缩比受到越来越多的学者的重视。自从BarnslayMF和JaclqinA完成了第一个自动编码的方案后，很多学者开始研究和改进分形压缩方法。他们指出：一个精心设计的分形压缩器不亚于JPEG算法的压缩比和保直度。压缩的目标是在满足一定约束的条件下，求得图像最简单的描述。最近寻找这种用于二值图像压缩的分形函数迭代系统的研究主要集中在小波分形，分形定义域的选择和优化，启发式分形，IFS分割。上述的这些方法在二值图像压缩方面有很大的应用前景，但其计算复杂度高，在保真度方面需进一步改进。类似于分形理论二值图像应用前景很广。国内外有很多学者致力于这方面的研究。 根据二值图像的分形特征提出了三种基于矩形区域的二值图像压缩方法。第一种算法给出了一个改进的方法，在一定程度上有所提高，但还有很大压缩空间，同时在顶点冗余问题上还有进一步改进的可能。第二种方法是一种基于位结构存储的方法，该算法以二叉树为数据结构，可减少中间结点，在一定程度上提高压缩比，但在压缩和解压缩方面有较大开销，此方法有进一步改进的可能。第三种方法的主要步骤采用了分形编码的思想，认为实际二值图像并不一定严格遵守仿射变换的规律，可由相关运算及有限个分形基元经过缩小、放大、嵌套、拼接、旋转等一系列运算操作构成。实验结果验证了提出方法的有效性和与现有方法比较有一定的优越性。得到了很好的压缩效果。此外，将提出的几种方法与二值图像压缩标准JBIG-2作了对比。实验证明，基于分形理论提出的几种方法在处理复杂图形时其效率较高，解码质量也好。

目录

文摘

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1绪论

1.1课题背景

1.2课题研究的目的及意义

1.3国内外相关研究情况

1.4本文的主要内容与组织结构

2分形图像编码及值图像压缩技术分析

2.1分形编码的基本概念

2.2分块迭代函数系统

2.3分形图像压缩编码的一般算法

2.4图像分割方法

2.5基本算法思想

2.6用IFS实现对黑白图像压缩

2.7本章小结

3基于矩形区域二值图像压缩算法

3.1一种改进的BSP二值图像压缩算法

3.2基于矩形区域的二值图像结构与像素混合压缩算法

3.3基于动态划份与匹配的二值图像压缩算法

3.4本章小结

4压缩算法实现

4.1实验视觉效果

4.2实验数据比较

4.3实验数据分析

4.4本章小结

5全文总结

5.1全文总结

5.2后续工作

致谢

参考文献