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摘要：在信息技術(shù)日新月異的今天，圖像壓縮已經(jīng)成為了圖像處理技術(shù)的重要研究方向之一，正迫切的需要更好、更快的發(fā)展。傳統(tǒng)的圖像壓縮例如基于JPEG圖像壓縮、基于小波變換圖像壓縮、基于矢量量化圖像壓縮和基于分形的圖像壓縮已經(jīng)不能滿足人們的需求，因此探索出一門(mén)新更高效的圖像壓縮方法逐漸成為了新的熱門(mén)課題，而基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮便孕育而生了。和之前傳統(tǒng)的圖像壓縮方法相比，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮具有著明顯的優(yōu)點(diǎn)。它具有一定的自適應(yīng)性、自構(gòu)造性、良好的容錯(cuò)率、較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和其他功能。此外，這種壓縮方法還具有大規(guī)模并行處理和分布式信息存儲(chǔ)的能力。經(jīng)過(guò)前人多年的探索和研究，如今的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮在使用的過(guò)程中，不需要像其他算法一樣需要提前設(shè)定數(shù)據(jù)編碼算法，它可以自主的完成圖像編碼與壓縮。在如今各種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮算法當(dāng)中，建立在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮算法是最為典型也是目前使用最為廣泛的。
本文首先闡述了圖像壓縮的研究目的和意義，回顧了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)課題研究的現(xiàn)狀，通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)列出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮的原理和算法，分析了它的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，并演示出圖像預(yù)處理、圖像訓(xùn)練與編碼的基本流程和圖像重構(gòu)的效果。本文是利用了MATLAB軟件仿真，將圖像的數(shù)據(jù)集訓(xùn)練BP網(wǎng)絡(luò)的輸入樣本，然后熵編碼。在列出了相關(guān)參數(shù)對(duì)算法運(yùn)行結(jié)果的影響分析后，結(jié)尾對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮做出了前景展望。
關(guān)鍵詞：圖像壓縮；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法；Matlab仿真
目錄 摘要 ABSTRACT 1引言-1 2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與圖像壓縮-2 2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景與研究意義-2 2.1.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展背景-2 2.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究意義-2 2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的國(guó)內(nèi)外研究歷史-3 2.3 圖像壓縮的目的與意義-5 2.3.1圖像壓縮的概念-5 2.3.2圖像壓縮的必要性和意義-5 2.3.3圖像壓縮的優(yōu)點(diǎn)-5 2.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像壓縮的可能性分析-6 3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮原理-7 3.1 神經(jīng)元與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念與模型-7 3.1.1 生物神經(jīng)元-7 3.1.2 人工神經(jīng)元-8 3.1.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成-9 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主要功能-11 3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮原理-11 圖3.7-12 3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)與不足-12 4 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮整體設(shè)計(jì)方案與結(jié)果分析-14 4.1 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮整體設(shè)計(jì)方案-14 4.1.1訓(xùn)練樣本構(gòu)造-14 4.1.2創(chuàng)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-15 4.1.3對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練-15 4.1.4 編碼仿真-15 4.1.5圖像重構(gòu)-16 4.2 基于Matlab的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù)-16 4.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮Matlab實(shí)現(xiàn)-19 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析-21 5 結(jié)論-24 致 謝-25 參考文獻(xiàn)-26 |
