采用变换方法的图像观测技术实现文献综述

 2022-11-04 10:11

文 献 综 述

  1. 选题的背景及意义

与Fourier变换、视窗Fourier变换(Gabor变换)相比,具有良好的时频局部化特性,能有效的从信号中提取资讯,因而小波变化被誉为“数学显微镜”,它是调和分析发展史上里程碑式的进展。

小波变换分析理论在近年来逐渐成为了世界上十分活跃的是研究领域,逐步的被人们应用于图像处理、分形几何、数据压缩等各方面领域,本文主要是将运用小波变换分析理论对海平面波浪图像进行处理分析,该课题研究需要有二维小波函数和尺度函数,在本文中我使用的方法是可分离变量法,是先把一维小波函数和尺度函数相结合,然后在构造出我们所需要的二维小波变换。把海平面波浪的文理图像看成二维信号。然后再对海平面波浪图像进行纹理图像处理,使用的方法就是小波变换。

小波变换(wavelet transform,WT)是一种新的变换分析方法,它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想,同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点,能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口,是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征,能对时间(空间)频率的局部化分析,通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。

小波分析是一种新兴的数学分支,它是泛函数、Fourier分析、调和分析、数值分析的最完美的结晶;在应用领域,特别是在信号处理、图像处理、语音处理以及众多非线性科学领域,它被认为是继Fourier分析之后的又一有效的时频分析方法。小波变换与Fourier变换相比,是一个时间和频域的局域变换因而能有效地从信号中提取信息,通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析(Multiscale Analysis),解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。

采用变换方法的图像观测技术实现的研究现状

小波变换是由法国从事石油信号处理的工程师J.Morlet在1974年首先提出的,通过物理的直观和信号处理的实际需要经验的建立了反演公式,当时未能得到数学家的认可。正如1807年法国的热学工程师J.B.J.Fourier提出任一函数都能展开成三角函数的无穷级数的创新概念未能得到认可一样。幸运的是,早在七十年代,A.Calderon表示定理的发现、Hardy空间的原子分解和无条件基的深入研究为小波变换的诞生做了理论上的准备,而且J.O.Stromberg还构造了历史上非常类似于现在的小波基;1986年著名数学家Y.Meyer偶然构造出一个真正的小波基,并与S.Mallat合作建立了构造小波基的统一方法--多尺度分析之后,小波分析才开始蓬勃发展起来,其中比利时女数学家I.Daubechies撰写的《小波十讲(Ten Lectures on Wavelets)》对小波的普及起了重要的推动作用。与Fourier变换、视窗Fourier变换(Gabor变换)相比,具有良好的时频局部化特性,能有效的从信号中提取资讯,因而小波变化被誉为“数学显微镜”,它是调和分析发展史上里程碑式的进展。

与Fourier变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。

小波变换是一种新的变换分析方法,它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想,同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点,能够提供一个随频率改变的“时间-频率”窗口,是进行信号时频分析和处理的理想工具。它的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征,因此,小波变换在许多领域都得到了成功的应用,特别是小波变换的离散数字算法已被广泛用于许多问题的变换研究中。从此,小波变换越来越引起人们的重视,其应用领域来越来越广泛。[1]

参考文献:

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