基于二维小波变换的图像压缩实现与分析
项目介绍
本项目采用MATLAB实现了一个完整的数字图像压缩系统,核心基于二维离散小波变换技术。系统通过多级小波分解、阈值量化处理和小波系数编码,有效降低图像数据量,同时保持可接受的视觉质量。项目集成了压缩质量评估功能,为用户提供压缩性能的定量分析和直观比较。
功能特性
- 多格式图像支持:兼容JPG、PNG、BMP等常见图像格式
- 灵活参数配置:支持选择小波基函数(Haar、db4、sym8等)、分解层级(1-5级)和压缩率(50%-95%)
- 阈值处理选项:提供硬阈值和软阈值两种量化方式
- 完整压缩流程:包含图像读取、小波分解、系数处理、图像重建全流程
- 性能评估体系:计算并显示压缩比、峰值信噪比(PSNR)、均方误差等关键指标
- 可视化分析:生成小波分解系数图、阈值处理效果对比、原图与压缩图差异分析
使用方法
- 运行主程序文件,进入图像压缩系统界面
- 选择需要压缩的源图像文件
- 设置压缩参数:
- 选择小波基函数类型
- 指定分解层数(1-5级)
- 设定目标压缩率
- 选择阈值处理方法
- 执行压缩操作,系统将自动完成变换、量化、重建全过程
- 查看输出结果:压缩图像、性能指标和对比分析图表
- 可保存压缩后的图像及分析报告
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- MATLAB版本:R2018a或更高版本
- 必要工具箱:图像处理工具箱(Image Processing Toolbox)
- 内存建议:至少4GB RAM(处理高分辨率图像时建议8GB以上)
文件说明
主程序文件整合了系统的完整功能链路,实现了图像数据的读取与预处理、二维小波变换的多级分解执行、阈值量化算法的应用控制、压缩图像的重建与输出、压缩性能指标的自动计算评估,以及分析结果的可视化展示。该文件作为系统核心调度模块,协调各功能组件有序工作,确保压缩流程的完整执行。