发明名称 一种基于可重叠矩形子模式的NAM图像表示方法
摘要 本发明公开了一种基于可重叠矩形子模式的NAM图像表示方法,包括编码过程和解码过程,编码过程主要是利用扩展的Gouraud阴影法和可重叠矩形NAM的4个准则,将灰度图像矩阵分割为可相互重叠的同类块;再对所有同类块进行编码,获取其颜色表P和坐标表Q,解码过程主要是根据坐标表Q,解码出坐标矩阵H、V和I,再根据H、V和I和颜色表P,利用扩展的Gouraud阴影法重建解码图像,并计算其PSNR。本发明在保证图像质量的前提下,具有更低的比特率和更少的块数,从而具有更快的处理速度;不仅可应用于传统的JPEG市场,而且还可应用于新兴领域,如无线通讯、网路传输、医疗图像等。
申请公布号 CN102572431A 申请公布日期 2012.07.11
申请号 CN201110451404.9 申请日期 2011.12.29
申请人 华南理工大学 发明人 郑运平;李祖嘉
分类号 H04N7/26(2006.01)I 主分类号 H04N7/26(2006.01)I
代理机构 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人 杨晓松
主权项 一种基于可重叠矩形子模式的NAM图像表示方法,包括编码过程和解码过程,其特征在于,所述编码过程包括以下步骤:S1将灰度图像矩阵G分割为可重叠的同类块,具体包括以下步骤:S1.1定义同类块为满足下述条件的矩形子模式:该矩形子模式内所有像素的灰度值g(x,y)均满足条件|g(x,y)‑gest(x,y)|≤ε;其中,ε为用户设定的误差允许量;gest(x,y)表示该矩形子模式中坐标(x,y)处的近似灰度值,其定义如下:设(x1,y1)、(x2,y2)分别为该矩形子模式左上角和右下角的坐标值,x1≤x≤x2,y1≤y≤y2;如果x1<x2且y1<y2,则gest(x,y)=g5+(g6‑g5)×i1,如果x1≠x2且y1=y2,则gest(x,y)=g1+(g4‑g1)×[(x‑x1)/(x2‑x1)];如果x1=x2且y1≠y2,则gest(x,y)=g1+(g4‑g1)×[(y‑y1)/(y2‑y1)];如果x1=x2且y1=y2,则gest(x,y)=g1;其中g1、g2、g3、g4分别为该矩形子模式的左上角、右下角、左下角、右上角的灰度值;g5=g1+(g2‑g1)×i2,g6=g3+(g4‑g3)×i2,i1=(y‑y1)/(y2‑y1),i2=(x‑x1)/(x2‑x1);定义3个大小均为M×N的水平块矩阵H、垂直块矩阵V和单点块矩阵I,其中,H、V和I中所有元素均初始化为0;将同类块的计数变量n赋值为0;其中,M和N均为自然数;S1.2扫描同类块:S1.2.1定义2个大小均为M×N的临时矩阵:TempH和TempV,分别用于标识在扫描过程中水平块和垂直块的分配情况;TempH和TempV中的所有元素均初始化为0;S1.2.2从灰度图像矩阵G左上角的第一点开始扫描,根据光栅扫描的顺序确定一个未被标识的同类块的起始点(x1,y1),按顺序对横坐标和纵坐标进行扫描,根据扩展的Gouraud阴影法确定出同类块右下角的坐标(x2,y2),得到面积最大的同类块,并将此同类块在灰度图像矩阵G中作标识;在扫描过程中遵循以下准则:若扫描时确定的面积最大的同类块在TempH中对应的位置的值为0,则将TempH中该同类块对应的位置的值置为1; 若扫描时遇到的同类块在TempH中对应位置的值为1,即该同类块为水平块且还未重叠过,则先搜索该同类块的左上角的坐标(x1,y1)和右下角的坐标(x2,y2)再将其变为垂直块;所述变为垂直块的方法为:先将该同类块在TempH中对应位置的值置为0,在TempV中对应位置的值置为1,再将该同类块在矩阵H中对应点(x1,y1)和点(x2,y2)的值分别置为0,在V矩阵中对应点(x1,y1)的值置为1、对应点(x2,y2)的值为2;同时扫描过程继续进行,当次扫描结束后将得到的面积最大的同类块在TempH中对应位置的值置为2;若扫描时遇到的同类块在TempV中对应位置的值为1,则继续扫描,将当次扫描结束后得到的面积最大的同类块在TempH中对应位置的值置为2;若扫描时遇到的同类块在TempH中对应位置值为2,即该同类块为水平块且还重叠过,则此时扫描结束,此次扫描得到的同类块即为面积最大的同类块;S1.3将n的值加1,并记录步骤S1.2得到的面积最大的同类块的参数:左上角的坐标(x1,y1)、右下角的坐标(x2,y2)、以及4个角的灰度值g1、g2、g3、g4;S1.4将步骤S1.3所述的参数存储到颜色表P中,并对矩阵H、I中对应点(x1,y1)、点(x2,y2)的位置进行标识;S1.5判断灰度图像矩阵G中的同类块是否全部被识别完毕;若是,进行步骤S1.6;若否,重复步骤S1.2~S1.5;S1.6输出颜色表P;S2根据坐标数据压缩算法,按H、V、I的顺序依次对3个矩阵中所有非零元素的坐标进行编码,将编码结果存储到一个坐标表Q中;所述解码具体为:根据坐标表Q,解码出矩阵H、V和I,根据H、V、I和颜色表P,利用扩展的Gouraud方法重建解码图像。
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