[发明专利]带有最大压缩比寻优的几何不变矩图像压缩方法

权利要求书

1.一种带有最大压缩比寻优的几何不变矩图像压缩方法，包括图像压缩和解压缩两部分，其特征是：

灰度图像压缩的步骤如下：

压缩步骤1.将大小为N×N的原图像分裂成互不重叠的大小为M×M的子图像I_ij，其中

压缩步骤2.对每一个子图像I_ij计算与之相对应的亮度平均值L_ij和第一几何不变矩φ_1ij，其中具体方法为：

按照计算零阶混合原点矩，式中f(x，y)分别表示每一个子图像I_ij内的亮度函数；

按照计算亮度平均值L_ij；

按照计算(p+q)阶中心矩，其中p，q＝0，1，2，…，(x_0ij，y_0ij)是子图像的重心坐标，即y0ij=Σx=1MΣy=1Myf(x,y)m00ij;]]>

按照计算第一几何不变矩；

压缩步骤3.将亮度平均值L_ij和第一几何不变矩φ_1ij分别按先变化，后变化的方式排序生成一维数据序列和

压缩步骤4.利用序列φ₁删除序列L中的冗余信息，方法为：

(1)首先对数据序列φ₁进行相似性处理，即比较序列中相邻数据φ_1n和φ_1(n+1)，如果满足|φ_1(n+1)-φ_1n|＜R％×φ_1n，则令φ_1(n+1)＝φ_1n，否则φ_1(n+1)＝φ_1(n+1)，其中选R＝4；

(2)增加一个附加序列C来记录φ₁中某一数据在连续相邻位置上重复出现的次数，并据此舍弃L对应位置上的值，称所得数据序列为压缩主序列，如果给序列C分配k比特，则序列C可以表示的最大数值是2^k-1；

(3)对每一个指定的k，分别令k＝1，2，3，4，都会得到一个相应的压缩主序列和附加序列，比较在每一个k下压缩主序列和附加序列总共的数据量大小，选择具有最小数据量的k值，并将此时的压缩主序列和附加序列作为最终压缩结果；

解压缩为压缩的逆过程，灰度图像解压缩实现步骤如下：

解压步骤5.根据压缩步骤4得到的压缩结果，重构序列L={Ln,n=1,2,...NM×NM};]]>

解压步骤6.将序列L转化成二维矩阵形式，方法为：

(1)构造一个维的矩阵Z，其中i表示第i行，j表示第j列；

(2)把序列L分成个等长度的数组序列，则每个数组序列长为表示第j个数组序列；

(3)将第j个数组序列的数据按的变化顺序依次写入矩阵Z的第j列，得到L的二维表达形式

解压步骤7.双线性插值，其公式如下：

g(i₀，j₀)＝(1-a)(1-b)g(m，n)+a(1-b)g(m+1，n)

+(1-a)bg(m，n+1)+abg(m+1，n+1)

式中g(i₀，j₀)就是在点(i₀，j₀)处的插值结果，其中m＜i₀＜m+1，n＜j₀＜n+1，a＝i₀-m，b＝j₀-n。

2.根据权利要求1所述的带有最大压缩比寻优的几何不变矩图像压缩方法，其特征是：对于彩色图像，先对彩色图像提取其三个单色图像，分别记为R，G，B；再分别压缩三个单色图像，其方法为：

(1)将R图像看成是独立的灰度图像，依次进行灰度图像压缩步骤1，2，3及4的压缩处理，得到相对应的压缩结果

(2)将G图像看成是独立的灰度图像，依次进行压缩步骤1、2、3及4的压缩处理，得到相对应的压缩结果

(3)将B图像看成是独立的灰度图像，依次进行压缩步骤1、2、3及4的压缩处理，得到相对应的压缩结果

将和作为彩色图像的最终压缩结果；

和表示经过压缩步骤4中的第(3)步比较之后保存的含有最少数据量的压缩主序列、附加序列、序列长度和指定给附加序列的比特数；

解压缩三个单色图像的方法为：

(1)对压缩结果依次进行灰度图像解压缩步骤5，6及7的解压缩处理，得到解压的R图像；

(2)对压缩结果依次进行灰度图像解压缩步骤5，6及7的解压缩处理，得到解压的G图像；

(3)对压缩结果依次进行灰度图像解压缩步骤5，6及7的解压缩处理，得到解压的B图像；

将解压得到R，G，B三个单色图像重新组合成一幅彩色图像并将其转化为8位无符号数显示。