数字图像处理与模式识别.ppt
作用:解除相关性;可以用于降维处理
也称为主分量分析(K-L),用于人
脸识别。如果降到M维的均方误差为:第70页,共88页,星期六,2024年,5月2.DCT与PCA的关系其特征值为:第71页,共88页,星期六,2024年,5月其特征向量为:其根为:第72页,共88页,星期六,2024年,5月2.7离散余弦变换(DCT)第73页,共88页,星期六,2024年,5月第74页,共88页,星期六,2024年,5月1.Walsh-Hadamard变换2.Haar变换3.斜变换4.DST变换5.Hartley变换
2.8其它正交变换第75页,共88页,星期六,2024年,5月1.Walsh-Hadamard变换第76页,共88页,星期六,2024年,5月第77页,共88页,星期六,2024年,5月2.Haar变换第78页,共88页,星期六,2024年,5月一般的,Haar函数定义为:第79页,共88页,星期六,2024年,5月4×4的Haar变换矩阵为:第80页,共88页,星期六,2024年,5月8×8的Haar变换矩阵为:第81页,共88页,星期六,2024年,5月3.斜(Slant)变换第82页,共88页,星期六,2024年,5月由2×2矩阵,通过下面的方式产生N×N矩阵:第83页,共88页,星期六,2024年,5月第84页,共88页,星期六,2024年,5月4×4的slant变换矩阵S为:第85页,共88页,星期六,2024年,5月4.DST变换第86页,共88页,星期六,2024年,5月5.Hartley变换第87页,共88页,星期六,2024年,5月第88页,共88页,星期六,2024年,5月2.4离散Gabor变换2.4.1加窗傅立叶变换2.4.2Gabor变换的基本概念2.4.3离散Gabor变换第38页,共88页,星期六,2024年,5月引言连续小波变换(CWT)小波变换的性质离散小波变换(DWT)二维小波多分辨率分析快速小波变换(FWT)2.5小波变换第39页,共88页,星期六,2024年,5月1.引言付利叶等变换的局限小波的提出、发展和应用波和小波第40页,共88页,星期六,2024年,5月第41页,共88页,星期六,2024年,5月应用:将小波用于地震信号的分析与处理;将二进小波变换用于图像的边缘检测、图像压缩与重构;将连续小波变换用于涡流的研究;将小波变换用于噪声中的未知瞬态信号;将小波变换用于语音信号的分析、变换和综合;将正交小波变换用于算子及拟微分算子的化简;将小波变换的自适应性用于解微分方程;将小波变换用于电磁场领域的若干问题研究等,都取得了初步成果。第42页,共88页,星期六,2024年,5月波和小波(Wavelet)第43页,共88页,星期六,2024年,5月第44页,共88页,星期六,2024年,5月2.连续小波变换(CWT)小波变换的定义设函数f(t)∈L2(R),则小波变换的定义如下:其中,积分核为的函数族。a>0为尺度参数(伸缩参数),b为定位参数(平移参数),该函数称为小波。若a>1函数ψ(t)具有伸展作用,若a<1函数ψ(t)具有收缩作用。伸缩参数a对ψ(t)的影响如下图:第45页,共88页,星期六,2024年,5月随着参数a的减小,ψ(t)的支撑区也随之变窄,反之亦然。ψ(t)随伸缩参数a和平移参数b而变化如下图:大a小a第46页,共88页,星期六,2024年,5月图中小波函数为。当a=2,b=15时,ψ2,15(t)的波形从原点向右移至t=15,且波形展宽。当a=0.5,b=-10时,ψ1/2,-10(t)的波形从原点向左移至t=-10,且波形收缩。第47页,共88页,星期六,2024年,5月2)小波函数要满足的条件(1)紧支撑性(Compactsupport),即在一个很小的区域之外函数均为零,函数具有速降特性。(2)平均值为零,即:而且其高阶矩也为零:第48页,共88页,星期六,2024年,5月小波应是一个具有振荡性和迅速衰减的波。因为:第49页,共88页,星期六,2024年,5月3)小波反变换对于所有f(t),ψ(t)∈L2(R),连续小波逆变换定义为:变换能量守恒:a,b第50页,共88页,星期六,2024年,5月4)几种小波(1)Haar小波第51页,