《小波變換及在遙感圖像處理中的應(yīng)用》是作者在長期研究與講授小波變換理論與應(yīng)用的基礎(chǔ)上形成的,本著通俗易懂與便于工程實現(xiàn)的理念,依次介紹了由傅里葉變換到小波變換的發(fā)展,連續(xù)小波變換的定義與特點,多分辨率分析與離散小波變換,離散小波變換與兩子帶濾波器組,離散小波變換的上升型實現(xiàn)以及小波變換在遙感圖像處理中的應(yīng)用等內(nèi)容。
《小波變換及在遙感圖像處理中的應(yīng)用》內(nèi)容分析詳細,說理清楚,應(yīng)用實例具體并易于工程實現(xiàn),可作為遙感圖像處理以及相關(guān)專業(yè)大學(xué)本科高年級學(xué)生和研究生“小波變換理論及應(yīng)用”課程的教材或教輔圖書,也可作為工程技術(shù)人員的參考書。
小波變換是傅里葉變換的發(fā)展,它能實現(xiàn)信號的時頻分解或時頻表示,能同時在時間和頻率兩個維度對信號加以分析,是一種強有力的信號處理工具。自從20世紀80年代中期出現(xiàn)小波變換理論以來,該理論得到了極其廣泛深入的研究并得到了大量的研究成果,小波變換也成功應(yīng)用于圖像處理、信號分析、量子力學(xué)、理論物理、醫(yī)學(xué)成像與診斷、地震探測數(shù)據(jù)處理以及分析化學(xué)等許多領(lǐng)域,有些已取得優(yōu)秀的應(yīng)用成果,如基于小波變換的國際靜止及活動圖像壓縮標準JPEG、MPEG等。
本書是在作者多年研究與講授小波變換理論與應(yīng)用課程的基礎(chǔ)上完成的,旨在介紹小波變換的基本理論以及工程實現(xiàn),并將作者把小波理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用成果介紹給讀者。全書內(nèi)容的撰寫與安排力爭做到:第一,通俗易懂,便于自學(xué)。書中的內(nèi)容安排按照傅里葉變換理論的局限與發(fā)展,小波變換理論的提出與完善,連續(xù)小波變換與參數(shù)離散變換,多分辨率分析與離散小波變換,離散小波變換與兩子帶濾波器組以及離散小波變換的上升型實現(xiàn)等順序,與小波變換理論的形成與完善過程吻合一致,最后結(jié)合作者的研究成果介紹了小波變換在遙感圖像處理中的應(yīng)用,敘述方式與結(jié)構(gòu)均是在長期教學(xué)過程中積累的經(jīng)驗基礎(chǔ)上形成,與學(xué)生或其他初學(xué)者的學(xué)習(xí)模式和思路吻合較好,適宜于自學(xué)。第二,行文力爭做到內(nèi)容邏輯嚴謹、連貫正確,內(nèi)容思路清晰。如對第1章緒論的撰寫,作者閱讀了豐富翔實的原始參考文獻,深入分析了傅里葉變換的不足、短時傅里葉變換的限制,然后結(jié)合直觀意義明顯的大量實例引入小波變換的理論,使得初學(xué)者能在自然的過渡中理解小波變換理論。在第3章多分辨率分析內(nèi)容中,通過作者獨特的設(shè)計與分析將離散小波變換與兩子帶濾波器組自然地結(jié)合起來。進而通過多相矩陣的因子分解,自然過渡到小波變換的上升型實現(xiàn),也給整數(shù)小波變換、第二代小波變換的出現(xiàn)做了鋪墊。第三,書中體現(xiàn)了作者對小波變換理論及應(yīng)用研究的成果。如針對D小波的離散小波變換過程中的邊界數(shù)據(jù)處理,給出了一般性的處理方法。在小波變換理論的應(yīng)用方面,給出了作者將小波工具應(yīng)用于遙感圖像融合、遙感圖像恢復(fù)以及遙感圖像壓縮等方面的研究成果,提出了遙感圖像有損壓縮對圖像量測精度影響的度量方法,并給出了實驗結(jié)果。在這些應(yīng)用中,相關(guān)理論分析透徹,應(yīng)用算法均有詳細、可實現(xiàn)的具體步驟,便于學(xué)習(xí)者軟件編程。
全書共分9章,其中第1~4、5、9章由耿則勛編寫,第6、7章由魏小峰編寫,第8章由邢帥編寫。全書由耿則勛統(tǒng)稿。
本書的完成凝結(jié)了多人的指導(dǎo)和幫助。感謝解放軍信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院張曉森主任以及訓(xùn)練部參謀對本書出版的關(guān)心與支持。感謝解放軍信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院航空航天攝影測量教研室龔志輝主任對本書出版的支持與幫助。本書在撰寫過程中參考借鑒了大量國內(nèi)外同行的研究成果及文獻,謹在此表示誠摯的敬意與真誠的感謝。
由于作者學(xué)術(shù)視野、專業(yè)水平和研究深度所限,書中難免出現(xiàn)錯誤或不嚴謹之處,敬請專家同行以及廣大讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 傅里葉變換及其局限性
1.2 短時傅里葉變換的定義及性質(zhì)
1.3 小波變換概述
1.4 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識
1.5 卷積與濾波
第2章 連續(xù)小波變換的定義與特點
2.1 連續(xù)小波變換的定義
2.2 連續(xù)小波變換的逆變換及對基本小波的要求
2.3 連續(xù)小波變換的時頻特點
2.4 連續(xù)小波變換的計算
2.5 幾種常用的基本小波
第3章 多分辨率分析與離散小波變換
3.1 多分辨率分析的定義
3.2 尺度函數(shù)與小波函數(shù)
3.3 一維離散信號的小波變換
3.4 二維多分辨率分析與離散小波變換
3.5 離散信號小波變換的兩子帶濾波器組表示
3.6 緊支撐小波的構(gòu)造
3.7 Daubechies正交小波變換的邊界數(shù)據(jù)處理
第4章 離散小波變換與兩子帶濾波器組
4.1 離散序列的Z變換
4.2 兩子帶濾波器組的基本理論
4.3 離散正交小波變換的兩子帶濾波器組
4.4 小波變換的多孔算法
4.5 雙正交小波與雙正交濾波器組
第5章 小波變換的上升型實現(xiàn)
5.1 小波變換的多相矩陣表示
5.2 小波變換的上升型實現(xiàn)
5.3 雙正交小波變換的上升型實現(xiàn)
5.4 小波變換多項矩陣的因子分解
5.5 整數(shù)小波變換
第6章 小波變換在遙感圖像數(shù)字水印中的應(yīng)用
6.1 數(shù)字水印基本理論
6.2 小波域擴頻水印算法
6.3 小波域量化水印算法
6.4 小波域抗幾何攻擊水印算法
6.5 基于雙數(shù)復(fù)數(shù)小波變換的水印算法
第7章 基于小波變換的圖像復(fù)原
7.1 圖像復(fù)原基本理論
7.2 圖像的小波域統(tǒng)計模型
7.3 小波域圖像復(fù)原理論與方法
第8章 小波變換在遙感圖像融合中的應(yīng)用
8.1 遙感圖像融合概述
8.2 基于多尺度邊緣增強的圖像融合算法
8.3 基于復(fù)數(shù)小波變換的遙感圖像融合
第9章 遙感圖像的小波變換有損壓縮與幾何畸變度量
9.1 遙感圖像壓縮概述
9.2 靜止圖像壓縮方法分類和幾種壓縮技術(shù)分析
9.3 基于小波變換的圖像壓縮現(xiàn)狀及分析
9.4 遙感圖像小波變換系數(shù)的統(tǒng)計特性
9.5 遙感圖像嵌入零樹小波編碼
9.6 遙感圖像有損壓縮的幾何質(zhì)量評價
參考文獻