時(shí)間：2023-02-02 05:35:19
導(dǎo)語(yǔ)：在編碼技術(shù)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：圖像壓縮，奇異值分解，壓縮率，峰值信噪比
1.前言
圖像壓縮是數(shù)字圖像壓縮的簡(jiǎn)稱(chēng)，圖像壓縮又稱(chēng)為圖像壓縮編碼或圖像編碼。在數(shù)字圖像的存儲(chǔ)、處理和傳送過(guò)程中，采用高效的圖像壓縮技術(shù)可以節(jié)省傳輸資源、降低傳輸時(shí)間、提高傳輸效率。科技論文。圖像壓縮要解決的問(wèn)題是盡量減少表示數(shù)字圖像時(shí)需要的數(shù)據(jù)量[1]。科技論文。論文參考。
目前應(yīng)用較為廣泛的圖像壓縮方法有統(tǒng)計(jì)編碼、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、分形圖像壓縮編碼、利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像編碼等。近年來(lái)，奇異值分解方法在圖像壓縮編碼上的應(yīng)用得到了重視[2-3]。本文在介紹奇異值分解原理的基礎(chǔ)上，以512×512的Lena圖像為例，給出了算法的Matlab程序，并對(duì)算法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
2.奇異值分解的圖像壓縮原理
矩陣A的奇異值定義如下[4]：設(shè)（r>0），且AHA的特征值為
（1）
則稱(chēng)（i=1，2，…，n）為A的奇異值。
設(shè)Σ=diag(σ1，σ2，…，σr)，由式（1）可知，σi（i=1，2，…，r）為A的非零奇異值?？萍颊撐摹為m階酉矩陣，V為n階酉矩陣，若滿足
（2）
則稱(chēng)式（2）為A的奇異值分解[4]。若U寫(xiě)成U =[u1，u2，…，um]的形式，V寫(xiě)成V=[v1，v2，…，vn]的形式，則式（2）可寫(xiě)成如下形式：
（3）
由于大的奇異值對(duì)圖像的貢獻(xiàn)大，小的奇異值對(duì)圖像的貢獻(xiàn)小，所以可以從r個(gè)奇異值生成矩陣中選取前k個(gè)（k<r）近似表示圖像A，即?。?/p>
（4）
近似表示圖像A。
存儲(chǔ)圖像A需要mn個(gè)數(shù)值，存儲(chǔ)圖像Ak需（m+n+1）k個(gè)數(shù)值，若取
（5）
則可達(dá)到壓縮圖像的目的，比率
（6）
稱(chēng)為壓縮率。論文參考。論文參考。
3.奇異值分解圖像壓縮的Matlab實(shí)現(xiàn)
Lena的圖像矩陣共有512個(gè)非零奇異值，其奇異值特征曲線如圖1所示，隨著i的增加，σi迅速減小。σ1=64519，當(dāng)i≥36時(shí)，σi＜1000。
圖1 圖像Lena的奇異值特征曲線（512×512）
采用奇異值分解對(duì)該圖像進(jìn)行壓縮，Matlab代碼如下：
infile='Lena.bmp';
outfile='Lena2.bmp';
k=40;
A=imread(infile);
A=double(A);
[u,s,v] = svds(A,k);
im = uint8(u * s* v');
imwrite(im,outfile);
figure;imshow(im);
原始圖像的文件名為L(zhǎng)ena.bmp，將壓縮后的圖像命名為L(zhǎng)ena2.bmp，程序的第6行計(jì)算矩陣A的最大k個(gè)奇異值與相關(guān)的奇異向量，得到u=[u1，u2，…，uk]，s=diag(σ1，σ2，…，σk)，v=[v1，v2，…，vk]。在使用svds函數(shù)時(shí)，需要先將A的數(shù)據(jù)類(lèi)型轉(zhuǎn)換為double型（程序第5行），這里k取40（程序第3行）。程序第7行對(duì)應(yīng)公式（4），變量im存放壓縮后的圖像A40，程序第8行將A40保存為文件Lena2.bmp.
4.結(jié)果與討論
在公式（4）中，k的取值不同時(shí)，矩陣Ak表示的圖像效果有所不同，如圖2所示（a）為原始圖像，（b）、（c）、（d）、（e）、（f）分別為A40、A80、A120、A160、A200所表示的圖像。從圖（2）可知，k的取值越大，壓縮后的圖像效果越好，但同時(shí)壓縮率越小。對(duì)圖像Lena而言，k取80時(shí)，壓縮后的圖像A80已非常接近原圖像。
（a）（b）（c）
（d）（e）（f）
圖2 k取值不同時(shí)圖像Lena基于奇異值分解壓縮的效果
不同的k值下，Lena圖像的壓縮率和峰值信噪比（dB）如表1所示：
表1 不同k值時(shí)Lena圖像的壓縮率和峰值信噪比（dB）
1.1LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步，分別如下。其框圖如圖1所示，編碼步驟如下：（1）明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。（2）構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。（3）將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。（4）根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G，編碼生成的碼字為C=uG。
1.2LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式，常見(jiàn)的譯碼方式主要有：加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡(jiǎn)要介紹和積算法。所謂和積算法，就是一種迭代譯碼算法，它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入，是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后，譯碼的迭代過(guò)程才會(huì)停止，進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。
2我國(guó)的LDPC碼在將來(lái)地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點(diǎn)，比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重，信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法，才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對(duì)于信道編碼是一種理想的信道。（1）地空通信信道和無(wú)記憶的高斯信道很相似，都是Shannon編碼理論的信道模型。（2）地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案，因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。（3）由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn)，信號(hào)的能量衰減比較多，所以采用的都是低碼速率通信。以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如誤碼性能很好，但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對(duì)于Turbo碼，LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼，這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼，還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼，LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
3總結(jié)
《蔬菜》雜志主要面向蔬菜業(yè)界的科研人員、技術(shù)推廣人員、管理人員，以“報(bào)道蔬菜產(chǎn)業(yè)先進(jìn)理念、技術(shù)，傳播業(yè)界發(fā)展動(dòng)態(tài)信息，促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”為宗旨。主要欄目有：業(yè)界觀察、栽培技術(shù)、植物保護(hù)、新優(yōu)品種、土壤肥料、保鮮。獻(xiàn)綜述、試驗(yàn)研究、經(jīng)營(yíng)管理、菜業(yè)資訊等。
近年來(lái)，各地蔬菜科研、推廣單位承擔(dān)完成了大量科研項(xiàng)目，成功選育出大批蔬菜新品種，提出了系列實(shí)用栽培模式和栽培技術(shù)。為了促進(jìn)發(fā)展、擴(kuò)大交流，特向社會(huì)各界征集稿件，歡迎國(guó)內(nèi)外蔬菜科研領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的論文投稿。
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文章題目一般不超過(guò)20字。署名作者應(yīng)為對(duì)論文主題研究及撰寫(xiě)做出主要貢獻(xiàn)，能夠負(fù)責(zé)答辯的人員。作者單位應(yīng)標(biāo)注艾持完成研究工作并對(duì)研究?jī)?nèi)容承擔(dān)責(zé)任的單位，同時(shí)寫(xiě)明其所在省市(縣)名稱(chēng)和郵政編碼；作者姓名右上角和單位名稱(chēng)前應(yīng)用數(shù)字角碼標(biāo)明相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。
“摘要”應(yīng)概述研究的目的、材料、方法、結(jié)果和主要結(jié)論?！瓣P(guān)鍵詞”應(yīng)選用能反映文章特征內(nèi)容，較為通用的規(guī)范性州匯。
內(nèi)文的格式，請(qǐng)參照本刊近期發(fā)表的文章。前言應(yīng)概述研究背景和本研究的目的。“材料與方法”應(yīng)寫(xiě)明試驗(yàn)材料、時(shí)問(wèn)、地點(diǎn)、重復(fù)次數(shù)、取樣數(shù)量、方法?！敖Y(jié)果與分析”應(yīng)簡(jiǎn)明扼要，層次分明，試驗(yàn)數(shù)據(jù)須進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)分析?！坝懻摗睉?yīng)結(jié)合前人的工作著重論述本文的創(chuàng)新點(diǎn)，避免太遠(yuǎn)的推論。
文中一級(jí)標(biāo)題序號(hào)用1，二級(jí)用1.1，三級(jí)用1.1.1，均靠左側(cè)頂格書(shū)寫(xiě)。拉丁文生物學(xué)名的屬、種名為斜體，定名人為正體，膩名在文中首次出現(xiàn)時(shí)不縮寫(xiě)。數(shù)字一般用阿拉伯?dāng)?shù)字。
表格采用三線表形式。線條圖須用計(jì)算機(jī)作圖，且該圖形文件可在Word文件中打開(kāi)并可編輯，若Excel作圖須帶數(shù)據(jù)源。照片插圖需插入文稿中相應(yīng)位置(復(fù)印件即可)，并單獨(dú)提供圖片電子文件或原版照片。表題、表頭、欄目、表注、橫縱坐標(biāo)說(shuō)叫、圖例、圖版說(shuō)明等要齊全。
參考文獻(xiàn)的著錄格式，采用順序編碼制，即應(yīng)按文中引用的先后順序編號(hào)，并在文后按同一順序依次列出。常用參考文獻(xiàn)格式如下：
期刊：[序號(hào)]作者。篇名[J].期刊名，年份，卷(期)：起止頁(yè)。
專(zhuān)著：[序號(hào)]作者。書(shū)名[M]。版次(1版不寫(xiě))。出版地：出版者，出版年：起止頁(yè)。
論文集：[序號(hào)]作者。篇名[c].／主編。論文集名。出版地：出版者，出版年：起止頁(yè)。
學(xué)位論文：[序號(hào)]作者。篇名[D].保存地點(diǎn)：保存單位，年份。
參考文獻(xiàn)作者不超過(guò)3人的全部寫(xiě)出，超過(guò)3人的只寫(xiě)前3名，后加“，等”或“，et al”；英美德俄等國(guó)人名書(shū)寫(xiě)時(shí)，專(zhuān)姓前名后，名用縮寫(xiě)。
由於在現(xiàn)今資訊流通普遍的社會(huì)中，影像的需求量越來(lái)越大，影像的數(shù)位化是必然的趨勢(shì)。然而在數(shù)位化過(guò)的影像所占的資料量又相當(dāng)龐大，在傳輸與處理上皆有所不便。將資料壓縮是最好的方法。如今有一新的模式，在壓縮率及還原度皆有不錯(cuò)的表現(xiàn)，為其尚未有一標(biāo)準(zhǔn)的格式，故在應(yīng)用上尚未普及。但在不久的未來(lái)，其潛力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的關(guān)系。故以此篇文章介紹小波（WAVELET）轉(zhuǎn)換的歷史淵源。小波轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)原理?，F(xiàn)今的發(fā)展對(duì)印刷業(yè)界的沖擊。影像壓縮的未來(lái)的發(fā)展。
壹、前言
由於科技日新月異，印刷已由傳統(tǒng)印刷走向數(shù)位印刷。在數(shù)位化的過(guò)程中，影像的資料一直有檔案過(guò)大的問(wèn)題，占用記憶體過(guò)多，使資料在傳輸上、處理上都相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)，現(xiàn)今個(gè)人擁有TrueColor的視訊卡、24-bit的全彩印表機(jī)與掃描器已不再是天方夜譚了，而使用者對(duì)影像圖形的要求，不僅要色彩繁多、真實(shí)自然，更要搭配多媒體或動(dòng)畫(huà)。但是相對(duì)的高畫(huà)質(zhì)視覺(jué)享受，所要付出的代價(jià)是大量的儲(chǔ)存空間，使用者往往只能眼睜睜地看著體積龐大的圖檔占掉硬碟、磁帶和光碟片的空間；美麗的圖檔在親朋好友之間互通有無(wú)，是天經(jīng)地義的事，但是用網(wǎng)路傳個(gè)640X480TrueColor圖形得花3分多鐘，常使人哈欠連連，大家不禁心生疑慮，難道圖檔不能壓縮得更小些嗎？如此報(bào)業(yè)在傳版時(shí)也可更快速。所以一種好的壓縮格式是不可或缺的，可以使影像所占的記憶體更小、更容易處理。但是目前市場(chǎng)上所用的壓縮模式，在壓縮的比率上并不理想，失去壓縮的意義。不然就是壓縮比例過(guò)大而造成影像失真，即使數(shù)學(xué)家與資訊理論學(xué)者日以繼夜，卯盡全力地為lossless編碼法找出更快速、更精彩的演算法，都無(wú)可避免一個(gè)尷尬的事實(shí)：壓縮率還是不夠好。再說(shuō)用來(lái)印刷的話就造成影像模糊不清，或是影像出現(xiàn)鋸齒狀的現(xiàn)象。皆會(huì)造成印刷輸出的問(wèn)題。影像壓縮技術(shù)是否真的窮途末路？請(qǐng)相信人類(lèi)解決難題的潛力是無(wú)限的。既然舊有編碼法不夠管用，山不轉(zhuǎn)路轉(zhuǎn)，科學(xué)家便將注意力移轉(zhuǎn)到WAVELET轉(zhuǎn)換法，結(jié)果不但發(fā)現(xiàn)了滿意的解答，還開(kāi)拓出一條光明的坦途。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論。小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處?？蛇_(dá)到完全不失真，壓縮的比率也令人可以接受。由於其數(shù)學(xué)理論早在1960年代中葉就有人提出了，而到現(xiàn)在才有人將其應(yīng)用於實(shí)際上，其理論仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間，而其實(shí)際運(yùn)用也屬剛起步，其後續(xù)發(fā)展可說(shuō)是不可限量。故研究的動(dòng)機(jī)便由此而生。
貳、WAVELET的歷史起源
WAVELET源起於JosephFourier的熱力學(xué)公式。傅利葉方程式在十九世紀(jì)初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，為現(xiàn)代信號(hào)分析奠定了基礎(chǔ)。在十九到二十世紀(jì)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域也占了極重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是畫(huà)出不連續(xù)圖形的方程式，都可以有一單純的分析式來(lái)表示。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論為傅利葉方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波規(guī)范正交基。其後1984年，法國(guó)地球物理學(xué)J.Morlet在分析地震波的局部性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的傅利葉轉(zhuǎn)換，難以達(dá)到其要求，因此引進(jìn)小波概念於信號(hào)分析中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解。隨後理論物理學(xué)家A.Grossman對(duì)Morlet的這種信號(hào)根據(jù)一個(gè)確定函數(shù)的伸縮，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展開(kāi)的可行性進(jìn)行了研究，為小波分析的形成開(kāi)了先河。
1986年，Y.Meyer建構(gòu)出具有一定衰減性的光滑函數(shù)Ψj,k(x)，其二進(jìn)制伸縮與平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}構(gòu)成L2（R）的規(guī)范正交基。1987年，Mallat巧妙的將多分辨分析的思想引入到小波分析中，建構(gòu)了小波函數(shù)的構(gòu)造及信號(hào)按小波轉(zhuǎn)換的分解及重構(gòu)。1988年Daubechies建構(gòu)了具有正交性（Orthonormal）及緊支集（CompactlySupported）；及只有在一有限區(qū)域中是非零的小波，如此，小波分析的系統(tǒng)理論得到了初步建立。
三、WAVELET影像壓縮簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)理論介紹
一、WAVELET的壓縮概念
WAVELET架在三個(gè)主要的基礎(chǔ)理論之上，分別是階層式邊碼(pyramidcoding)、濾波器組理論(filterbanktheory)、以及次旁帶編碼(subbandcoding)，可以說(shuō)wavelettransform統(tǒng)合了此三項(xiàng)技術(shù)。小波轉(zhuǎn)換能將各種交織在一起的不同頻率組成的信號(hào)，分解成不相同頻率的信號(hào)，因此能有效的應(yīng)用於編碼、解碼、檢測(cè)邊緣、壓縮數(shù)據(jù)，及將非線性問(wèn)題線性化。良好的分析局部的時(shí)間區(qū)域與頻率區(qū)域的信號(hào)，彌補(bǔ)傅利葉轉(zhuǎn)換中的缺失，也因此小波轉(zhuǎn)換被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡。
WAVELET并不會(huì)保留所有的原始資料，而是選擇性的保留了必要的部份，以便經(jīng)由數(shù)學(xué)公式推算出其原始資料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始資料。至於影像中什度要保留，什麼要舍棄，端看能量的大小儲(chǔ)存（跟波長(zhǎng)與頻率有關(guān)）。以較少的資料代替原來(lái)的資料，達(dá)到壓縮資料的目的，這種經(jīng)由取舍資料而達(dá)到壓縮目地的作法，是近代數(shù)位影像編碼技術(shù)的一項(xiàng)突破。即是WAVELET的概念引入編碼技術(shù)中。
WAVELET轉(zhuǎn)換在數(shù)位影像轉(zhuǎn)換技術(shù)上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探測(cè)衛(wèi)星和哈柏望遠(yuǎn)鏡傳輸影像回地球，和醫(yī)學(xué)上的光纖影像，早就開(kāi)始用WAVELET的原理壓縮/還原影像資料，而且有壓縮率極佳與原影重現(xiàn)的效果。
以往lossless的編碼法只著重壓縮演算法的表現(xiàn)，將數(shù)位化的影像資料一絲不漏的送去壓縮，所以還原回來(lái)的資料和原始資料分毫無(wú)差，但是此種壓縮法的壓縮率不佳。將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)，控制解碼後影像的品質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)木幋a法，而且還在擷取圖形資料時(shí)，先幫資料「減肥。如此才是WAVELET編碼法主要的觀念。
二、影像壓縮過(guò)程
原始圖形資料色彩模式轉(zhuǎn)換&n
bsp;DCT轉(zhuǎn)換量化器編碼器編碼結(jié)束
三、編碼的基本要素有三點(diǎn)
（一）一種壓縮/還原的轉(zhuǎn)換可表現(xiàn)在影像上的。
（二）其轉(zhuǎn)換的系數(shù)是可以量化的。
（三）其量化的系數(shù)是可以用函數(shù)編碼的。
四、現(xiàn)有WAVELET影像壓縮工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET轉(zhuǎn)換）：將圖形均衡的分割成任何大小，最少壓縮二分之一。
（二）Filters（濾鏡）：這部份包含WaveletTransform，和一些著名的壓縮方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含兩種格式的量化，一種是平均量化，一種是內(nèi)插量化，對(duì)編碼的架構(gòu)有一定的影響。
（四）EntropyCoding（熵編碼器）：有兩種格式，一種是使其減少，一種為內(nèi)插。
（五）ArithmeticCoder（數(shù)學(xué)公式）：這是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基礎(chǔ)上。
（六）BitAllocation（資料分布）：這個(gè)過(guò)程是用整除法有效率的分配任何一種量化。
肆、WAVELET影像壓縮未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
一、在其結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)完備性。
二、修改程式，使其可以處理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩。可以處理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定義都可以分別的處理。
四、加強(qiáng)運(yùn)算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET轉(zhuǎn)換藉由消除高頻率資料增加速率。
六、增加多種的WAVELET。如：離散、零元樹(shù)等。
七、修改其數(shù)學(xué)編碼器，使資料能在數(shù)學(xué)公式和電腦的位元之間轉(zhuǎn)換。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的壓縮。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重疊。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元樹(shù)。
現(xiàn)今已有由中研院委托國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)單位研究，也有不少的研究所的碩士。國(guó)外更是如火如荼的展開(kāi)研究。相信實(shí)際應(yīng)用於實(shí)務(wù)上的日子指日可待。
伍、影像壓縮研究的方向
1.輸入裝置如何捕捉真實(shí)的影像而將其數(shù)位化。
2.如何將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)。
3.如何控制解碼影像的品質(zhì)。
4.如何選擇適當(dāng)?shù)木幋a法。
5.人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)影像的反應(yīng)機(jī)制。
小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。
陸、在印刷輸出的應(yīng)用
WAVELET影像壓縮格式尚未成熟的情況下，作為印刷輸出還嫌太早。但是後續(xù)發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，尤其在網(wǎng)路出版方面，其利用價(jià)值更高，WAVELET的出現(xiàn)就猶如當(dāng)時(shí)的JPEG出現(xiàn)，在影像的領(lǐng)域中掀起一股旋風(fēng)，但是WAVELET卻有JPEG沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，JPEG乃是失真壓縮，且解碼後復(fù)原程度有限，能在網(wǎng)路應(yīng)用，乃是由於電腦的解析度并不需要太高，就可辨識(shí)其圖形。而印刷所需的解析度卻需一定的程度。WAVELET雖然也是失真壓縮，但是解碼後卻可以還原資料到幾乎完整還原，如此的壓縮才有存在的價(jià)值。
有一點(diǎn)必須要提出的就是，并不是只要資料還原就可以用在印刷上，還需要有解讀其檔案的RIP，才能用於數(shù)位印刷上。等到WAVELET的應(yīng)用成熟，再發(fā)展其適用的RIP，又是一段時(shí)間以後的事了。
在網(wǎng)路出版上已經(jīng)有瀏覽器可以外掛讀取WAVELET檔案的軟體了，不過(guò)還是測(cè)試版，可是以後會(huì)在網(wǎng)路上大量使用，應(yīng)該是未來(lái)的趨勢(shì)。對(duì)於網(wǎng)路出版應(yīng)該是一陣不小的沖擊。
圖像壓縮的好處是在於資料傳輸快速，減少網(wǎng)路的使用費(fèi)用，增加企業(yè)的利潤(rùn)，由於傳版的時(shí)間減少，也使印刷品在當(dāng)?shù)赜∷⒌目赡苄栽龈撸瑴p少運(yùn)費(fèi)，減少開(kāi)支，提高時(shí)效性，創(chuàng)造新的商機(jī)。
柒、結(jié)論
WAVELET的理論并不是相當(dāng)完備，但是據(jù)現(xiàn)有的研究報(bào)告顯現(xiàn)，到普及應(yīng)用的階段，還有一段距離。但小波分析在信號(hào)處理、影像處理、量子物理及非線性科學(xué)領(lǐng)域上，均有其應(yīng)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)已有正式論文研究此一壓縮模式。但有許多名詞尚未有正式的翻譯，各自有各自的翻譯，故研究起來(lái)倍感辛苦。但相信不久即會(huì)有正式的定名出現(xiàn)。這也顯示國(guó)內(nèi)的研究速度，遠(yuǎn)落在外國(guó)的後面，國(guó)外已成立不少相關(guān)的網(wǎng)站，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)的相關(guān)論文。如此一來(lái)國(guó)內(nèi)要使這種壓縮模式普及還有的等。正式使用於印刷業(yè)更是要相當(dāng)時(shí)間。不過(guò)對(duì)於網(wǎng)路出版仍是有相當(dāng)大的契機(jī)，國(guó)內(nèi)仍是可以朝這一方面發(fā)展的。站在一個(gè)使用其成果的角度，印刷業(yè)界也許并不需要去了解其高深的數(shù)理理論。但是在運(yùn)用上，為了要使用方便，和預(yù)估其發(fā)展趨勢(shì)，影像壓縮的基本概念卻不能沒(méi)有。本篇文章單純的介紹其中的一種影像壓縮模式，目的在為了使後進(jìn)者有一參考的依據(jù)，也許在不久的將來(lái)此一模式會(huì)成為主流，到時(shí)才不會(huì)手足無(wú)措。
參考文獻(xiàn)：
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2.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實(shí)作（上），峰資訊股份有限公司。
3.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實(shí)作（下），峰資訊股份有限公司。
4.施威銘研究室，1994，PC影像處理技術(shù)（二）圖檔壓縮續(xù)篇，旗標(biāo)出版有限公司。
5.盧永成，民八十七年，使用小波轉(zhuǎn)換及其在影像與視訊編碼之應(yīng)用，私立中原大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系碩士學(xué)位論文。
6.江俊明，民八十六年，小波分析簡(jiǎn)介，私立淡江大學(xué)物理學(xué)系碩士論文。
7.曾泓瑜、陳曜州，民八十三年，最新數(shù)位訊號(hào)處理技術(shù)（語(yǔ)音、影像處理實(shí)務(wù)），全欣資訊圖書(shū)。
附錄：
嵌入式零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換、階層式嵌入式零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換、階層式影像傳送及漸進(jìn)式影像傳送
目前網(wǎng)路最常用的靜態(tài)影像壓縮模式為JPEG格式或是GIF格式等。但是利用這些格式編碼完成的影像，其資料量是不變的，其接受端必須完整地接受所有的資料量後才可以顯示出編碼端所傳送的完整影像。這個(gè)現(xiàn)象最常發(fā)生在利用網(wǎng)路連結(jié)WWW網(wǎng)站時(shí)，我們常常都是先接收到文字後，其網(wǎng)頁(yè)上的圖形才，慢慢的一小部份一小部份顯示出來(lái)，有時(shí)網(wǎng)路嚴(yán)重塞車(chē)，圖形只顯示一點(diǎn)點(diǎn)後就要再等非常久的時(shí)間才再有一點(diǎn)點(diǎn)顯示出來(lái)，甚至可能斷線了，使得使用者完全不知道在接收什麼圖案的圖形，無(wú)形中造成網(wǎng)路資源的浪費(fèi)。此缺點(diǎn)之改善，可以使用嵌入式零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換(EZW)來(lái)完成。
階層式影像傳送系統(tǒng)的主要功能為允許不同規(guī)格之顯示裝置或解碼器可以從同一編碼器中獲得符合其要求之訊號(hào)，如此不需要對(duì)於不同的解碼器設(shè)計(jì)不同的編碼器配合利用之，進(jìn)而增加了其應(yīng)用的范圍，及減低了所架設(shè)系統(tǒng)的復(fù)雜度，也可以節(jié)省更多的設(shè)備費(fèi)用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)階層式影像傳送系統(tǒng)時(shí)，其編碼的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技術(shù)所設(shè)計(jì)的編碼器是根據(jù)影像的全解析度來(lái)加以編碼的，這使得擁有不同解析度與碼率要求的解碼器，無(wú)法同時(shí)分享由編碼器所送出來(lái)的位元流。雖然可以利用同時(shí)播放(Simulcast)技術(shù)來(lái)加以克服之，但是該技術(shù)對(duì)於同一影像以不同解析度獨(dú)立編碼時(shí)，將使得共同的低通次頻帶(LowpassSubband)被重復(fù)的編碼與傳送，而產(chǎn)生了相當(dāng)高的累贅(Redundancy)。
基於上述情況，有人將嵌入式零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換(EZW)技術(shù)加以修改之，完成了一個(gè)新式的階層式影像傳送系統(tǒng)。該技術(shù)為階層式嵌入的零元樹(shù)小波轉(zhuǎn)換(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，簡(jiǎn)稱(chēng)LEZW技術(shù)。這個(gè)技術(shù)使我們所設(shè)計(jì)出來(lái)的階層式影像傳送系統(tǒng)，可以在編碼傳送前預(yù)先指定圖層數(shù)目、每層影像的解析度與碼率。
LEZW技術(shù)是將EZW技術(shù)中的連續(xù)近似量化(SAQ)加以延伸應(yīng)用之，而EZW傳統(tǒng)的做法是將SAQ應(yīng)用於全部的小波轉(zhuǎn)換系數(shù)上。然而在LEZW技術(shù)中，從基層(BaseLayer)開(kāi)始SAQ一次僅用於一個(gè)圖層(Layer)的編碼，直到最高階析度的圖層為止。當(dāng)編碼的那一圖層碼率利用完時(shí)，即表示該圖層編碼完畢可以再往下一圖層編碼之。為了改善LEZW的效率，在較低圖層的SAQ結(jié)果應(yīng)用於較高圖層的SAQ過(guò)程中，基於這種編碼的程序，LEZW演算法則可以在每一圖層平均碼率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常適合用於設(shè)計(jì)階層式影像傳送系統(tǒng)。
LEZW技術(shù)也可以應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送，對(duì)於一個(gè)漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)而言，控制其解析度將可以改善重建影像的視覺(jué)品質(zhì)。而常用的漸進(jìn)式傳送方法有使用向量量化器或零元樹(shù)資料結(jié)構(gòu)編碼演算法則。但是向量量化器需要較大的記憶體及對(duì)與傳送中的錯(cuò)誤敏威，而利用EZW技術(shù)所設(shè)計(jì)的漸進(jìn)式影像傳送系統(tǒng)，可以改善這些缺點(diǎn)，所以享有較好的效能。但是它也有缺點(diǎn)就是，應(yīng)用於漸進(jìn)式傳送時(shí)是根據(jù)全解析度來(lái)做編碼及傳送，因此在低碼率的限制之下時(shí)，若用全解析度來(lái)顯示影像將使得影像模糊不清。所以在低碼率傳送時(shí)的影像以較低的解析度來(lái)顯示時(shí)，則可以使影像的清晰度有所改善。
由於在現(xiàn)今資訊流通普遍的社會(huì)中，影像的需求量越來(lái)越大，影像的數(shù)位化是必然的趨勢(shì)。然而在數(shù)位化過(guò)的影像所占的資料量又相當(dāng)龐大，在傳輸與處理上皆有所不便。將資料壓縮是最好的方法。如今有一新的模式，在壓縮率及還原度皆有不錯(cuò)的表現(xiàn)，為其尚未有一標(biāo)準(zhǔn)的格式，故在應(yīng)用上尚未普及。但在不久的未來(lái)，其潛力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的關(guān)系。故以此篇文章介紹小波（WAVELET）轉(zhuǎn)換的歷史淵源。小波轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)原理?，F(xiàn)今的發(fā)展對(duì)印刷業(yè)界的沖擊。影像壓縮的未來(lái)的發(fā)展。
壹、前言
由於科技日新月異，印刷已由傳統(tǒng)印刷走向數(shù)位印刷。在數(shù)位化的過(guò)程中，影像的資料一直有檔案過(guò)大的問(wèn)題，占用記憶體過(guò)多，使資料在傳輸上、處理上都相當(dāng)?shù)馁M(fèi)時(shí)，現(xiàn)今個(gè)人擁有TrueColor的視訊卡、24-bit的全彩印表機(jī)與掃描器已不再是天方夜譚了，而使用者對(duì)影像圖形的要求，不僅要色彩繁多、真實(shí)自然，更要搭配多媒體或動(dòng)畫(huà)。但是相對(duì)的高畫(huà)質(zhì)視覺(jué)享受，所要付出的代價(jià)是大量的儲(chǔ)存空間，使用者往往只能眼睜睜地看著體積龐大的圖檔占掉硬碟、磁帶和光碟片的空間；美麗的圖檔在親朋好友之間互通有無(wú)，是天經(jīng)地義的事，但是用網(wǎng)路傳個(gè)640X480TrueColor圖形得花3分多鐘，常使人哈欠連連，大家不禁心生疑慮，難道圖檔不能壓縮得更小些嗎？如此報(bào)業(yè)在傳版時(shí)也可更快速。所以一種好的壓縮格式是不可或缺的，可以使影像所占的記憶體更小、更容易處理。但是目前市場(chǎng)上所用的壓縮模式，在壓縮的比率上并不理想，失去壓縮的意義。不然就是壓縮比例過(guò)大而造成影像失真，即使數(shù)學(xué)家與資訊理論學(xué)者日以繼夜，卯盡全力地為lossless編碼法找出更快速、更精彩的演算法，都無(wú)可避免一個(gè)尷尬的事實(shí)：壓縮率還是不夠好。再說(shuō)用來(lái)印刷的話就造成影像模糊不清，或是影像出現(xiàn)鋸齒狀的現(xiàn)象。皆會(huì)造成印刷輸出的問(wèn)題。影像壓縮技術(shù)是否真的窮途末路？請(qǐng)相信人類(lèi)解決難題的潛力是無(wú)限的。既然舊有編碼法不夠管用，山不轉(zhuǎn)路轉(zhuǎn)，科學(xué)家便將注意力移轉(zhuǎn)到WAVELET轉(zhuǎn)換法，結(jié)果不但發(fā)現(xiàn)了滿意的解答，還開(kāi)拓出一條光明的坦途。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論。小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。可達(dá)到完全不失真，壓縮的比率也令人可以接受。由於其數(shù)學(xué)理論早在1960年代中葉就有人提出了，而到現(xiàn)在才有人將其應(yīng)用於實(shí)際上，其理論仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間，而其實(shí)際運(yùn)用也屬剛起步，其後續(xù)發(fā)展可說(shuō)是不可限量。故研究的動(dòng)機(jī)便由此而生。
貳、WAVELET的歷史起源
WAVELET源起於JosephFourier的熱力學(xué)公式。傅利葉方程式在十九世紀(jì)初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，為現(xiàn)代信號(hào)分析奠定了基礎(chǔ)。在十九到二十世紀(jì)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域也占了極重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是畫(huà)出不連續(xù)圖形的方程式，都可以有一單純的分析式來(lái)表示。小波分析是近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的數(shù)學(xué)理論為傅利葉方程式的延伸。
小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波規(guī)范正交基。其後1984年，法國(guó)地球物理學(xué)J.Morlet在分析地震波的局部性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的傅利葉轉(zhuǎn)換，難以達(dá)到其要求，因此引進(jìn)小波概念於信號(hào)分析中，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解。隨後理論物理學(xué)家A.Grossman對(duì)Morlet的這種信號(hào)根據(jù)一個(gè)確定函數(shù)的伸縮，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展開(kāi)的可行性進(jìn)行了研究，為小波分析的形成開(kāi)了先河。
1986年，Y.Meyer建構(gòu)出具有一定衰減性的光滑函數(shù)Ψj,k(x)，其二進(jìn)制伸縮與平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}構(gòu)成L2（R）的規(guī)范正交基。1987年，Mallat巧妙的將多分辨分析的思想引入到小波分析中，建構(gòu)了小波函數(shù)的構(gòu)造及信號(hào)按小波轉(zhuǎn)換的分解及重構(gòu)。1988年Daubechies建構(gòu)了具有正交性（Orthonormal）及緊支集（CompactlySupported）；及只有在一有限區(qū)域中是非零的小波，如此，小波分析的系統(tǒng)理論得到了初步建立。
三、WAVELET影像壓縮簡(jiǎn)介及基礎(chǔ)理論介紹
一、WAVELET的壓縮概念
WAVELET架在三個(gè)主要的基礎(chǔ)理論之上，分別是階層式邊碼(pyramidcoding)、濾波器組理論(filterbanktheory)、以及次旁帶編碼(subbandcoding)，可以說(shuō)wavelettransform統(tǒng)合了此三項(xiàng)技術(shù)。小波轉(zhuǎn)換能將各種交織在一起的不同頻率組成的信號(hào)，分解成不相同頻率的信號(hào)，因此能有效的應(yīng)用於編碼、解碼、檢測(cè)邊緣、壓縮數(shù)據(jù)，及將非線性問(wèn)題線性化。良好的分析局部的時(shí)間區(qū)域與頻率區(qū)域的信號(hào)，彌補(bǔ)傅利葉轉(zhuǎn)換中的缺失，也因此小波轉(zhuǎn)換被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡。
WAVELET并不會(huì)保留所有的原始資料，而是選擇性的保留了必要的部份，以便經(jīng)由數(shù)學(xué)公式推算出其原始資料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始資料。至於影像中什度要保留，什麼要舍棄，端看能量的大小儲(chǔ)存（跟波長(zhǎng)與頻率有關(guān)）。以較少的資料代替原來(lái)的資料，達(dá)到壓縮資料的目的，這種經(jīng)由取舍資料而達(dá)到壓縮目地的作法，是近代數(shù)位影像編碼技術(shù)的一項(xiàng)突破。即是WAVELET的概念引入編碼技術(shù)中。
WAVELET轉(zhuǎn)換在數(shù)位影像轉(zhuǎn)換技術(shù)上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探測(cè)衛(wèi)星和哈柏望遠(yuǎn)鏡傳輸影像回地球，和醫(yī)學(xué)上的光纖影像，早就開(kāi)始用WAVELET的原理壓縮/還原影像資料，而且有壓縮率極佳與原影重現(xiàn)的效果。
以往lossless的編碼法只著重壓縮演算法的表現(xiàn)，將數(shù)位化的影像資料一絲不漏的送去壓縮，所以還原回來(lái)的資料和原始資料分毫無(wú)差，但是此種壓縮法的壓縮率不佳。將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)，控制解碼後影像的品質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)木幋a法，而且還在擷取圖形資料時(shí)，先幫資料「減肥。如此才是WAVELET編碼法主要的觀念。
二、影像壓縮過(guò)程
原始圖形資料色彩模式轉(zhuǎn)換DCT轉(zhuǎn)換量化器編碼器編碼結(jié)束
三、編碼的基本要素有三點(diǎn)
（一）一種壓縮/還原的轉(zhuǎn)換可表現(xiàn)在影像上的。
（二）其轉(zhuǎn)換的系數(shù)是可以量化的。
（三）其量化的系數(shù)是可以用函數(shù)編碼的。
四、現(xiàn)有WAVELET影像壓縮工具主要的部份
（一）WaveletTransform（WAVELET轉(zhuǎn)換）：將圖形均衡的分割成任何大小，最少壓縮二分之一。
（二）Filters（濾鏡）：這部份包含WaveletTransform，和一些著名的壓縮方法。
（三）Quantizers（量化器）：包含兩種格式的量化，一種是平均量化，一種是內(nèi)插量化，對(duì)編碼的架構(gòu)有一定的影響。
（四）EntropyCoding（熵編碼器）：有兩種格式，一種是使其減少，一種為內(nèi)插。
（五）ArithmeticCoder（數(shù)學(xué)公式）：這是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基礎(chǔ)上。
（六）BitAllocation（資料分布）：這個(gè)過(guò)程是用整除法有效率的分配任何一種量化。
肆、WAVELET影像壓縮未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)
一、在其結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)完備性。
二、修改程式，使其可以處理不同模式比率的影像。
三、支援更多的色彩?？梢蕴幚鞷GB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定義都可以分別的處理。
四、加強(qiáng)運(yùn)算的能力，使其可支援更多的影像格式。
五、使用WAVELET轉(zhuǎn)換藉由消除高頻率資料增加速率。
六、增加多種的WAVELET。如：離散、零元樹(shù)等。
七、修改其數(shù)學(xué)編碼器，使資料能在數(shù)學(xué)公式和電腦的位元之間轉(zhuǎn)換。
八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的壓縮。
九、增加8X8格的DCT模式，使其能重疊。
十、增加trelliscoding。
十一、增加零元樹(shù)。
現(xiàn)今已有由中研院委托國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)單位研究，也有不少的研究所的碩士。國(guó)外更是如火如荼的展開(kāi)研究。相信實(shí)際應(yīng)用於實(shí)務(wù)上的日子指日可待。
伍、影像壓縮研究的方向
1.輸入裝置如何捕捉真實(shí)的影像而將其數(shù)位化。
2.如何將數(shù)位化的影像資料轉(zhuǎn)換成利於編碼的資料型態(tài)。
3.如何控制解碼影像的品質(zhì)。
4.如何選擇適當(dāng)?shù)木幋a法。
5.人的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)影像的反應(yīng)機(jī)制。
小波分析，無(wú)論是作為數(shù)學(xué)理論的連續(xù)小波變換，還是作為分析工具和方法的離散小波變換，仍有許多可被研究的地方，它是近幾年來(lái)在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利葉（Fourier）分析的重要發(fā)展，他保留了傅氏理論的優(yōu)點(diǎn)，又能克服其不足之處。
陸、在印刷輸出的應(yīng)用
WAVELET影像壓縮格式尚未成熟的情況下，作為印刷輸出還嫌太早。但是後續(xù)發(fā)展?jié)摿o(wú)窮，尤其在網(wǎng)路出版方面，其利用價(jià)值更高，WAVELET的出現(xiàn)就猶如當(dāng)時(shí)的JPEG出現(xiàn)，在影像的領(lǐng)域中掀起一股旋風(fēng)，但是WAVELET卻有JPEG沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，JPEG乃是失真壓縮，且解碼後復(fù)原程度有限，能在網(wǎng)路應(yīng)用，乃是由於電腦的解析度并不需要太高，就可辨識(shí)其圖形。而印刷所需的解析度卻需一定的程度。WAVELET雖然也是失真壓縮，但是解碼後卻可以還原資料到幾乎完整還原，如此的壓縮才有存在的價(jià)值。
有一點(diǎn)必須要提出的就是，并不是只要資料還原就可以用在印刷上，還需要有解讀其檔案的RIP，才能用於數(shù)位印刷上。等到WAVELET的應(yīng)用成熟，再發(fā)展其適用的RIP，又是一段時(shí)間以後的事了。
在網(wǎng)路出版上已經(jīng)有瀏覽器可以外掛讀取WAVELET檔案的軟體了，不過(guò)還是測(cè)試版，可是以後會(huì)在網(wǎng)路上大量使用，應(yīng)該是未來(lái)的趨勢(shì)。對(duì)於網(wǎng)路出版應(yīng)該是一陣不小的沖擊。
圖像壓縮的好處是在於資料傳輸快速，減少網(wǎng)路的使用費(fèi)用，增加企業(yè)的利潤(rùn)，由於傳版的時(shí)間減少，也使印刷品在當(dāng)?shù)赜∷⒌目赡苄栽龈?，減少運(yùn)費(fèi)，減少開(kāi)支，提高時(shí)效性，創(chuàng)造新的商機(jī)。
柒、結(jié)論
WAVELET的理論并不是相當(dāng)完備，但是據(jù)現(xiàn)有的研究報(bào)告顯現(xiàn)，到普及應(yīng)用的階段，還有一段距離。但小波分析在信號(hào)處理、影像處理、量子物理及非線性科學(xué)領(lǐng)域上，均有其應(yīng)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)已有正式論文研究此一壓縮模式。但有許多名詞尚未有正式的翻譯，各自有各自的翻譯，故研究起來(lái)倍感辛苦。但相信不久即會(huì)有正式的定名出現(xiàn)。這也顯示國(guó)內(nèi)的研究速度，遠(yuǎn)落在外國(guó)的後面，國(guó)外已成立不少相關(guān)的網(wǎng)站，國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)的相關(guān)論文。如此一來(lái)國(guó)內(nèi)要使這種壓縮模式普及還有的等。正式使用於印刷業(yè)更是要相當(dāng)時(shí)間。不過(guò)對(duì)於網(wǎng)路出版仍是有相當(dāng)大的契機(jī)，國(guó)內(nèi)仍是可以朝這一方面發(fā)展的。站在一個(gè)使用其成果的角度，印刷業(yè)界也許并不需要去了解其高深的數(shù)理理論。但是在運(yùn)用上，為了要使用方便，和預(yù)估其發(fā)展趨勢(shì)，影像壓縮的基本概念卻不能沒(méi)有。本篇文章單純的介紹其中的一種影像壓縮模式，目的在為了使後進(jìn)者有一參考的依據(jù)，也許在不久的將來(lái)此一模式會(huì)成為主流，到時(shí)才不會(huì)手足無(wú)措。
參考文獻(xiàn)：
1.GeoffDavis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。
2.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實(shí)作（上），峰資訊股份有限公司。
3.張維谷.小宇宙工作室，初版1994，影像檔寶典.WINDOWS實(shí)作（下），峰資訊股份有限公司。
4.施威銘研究室，1994，PC影像處理技術(shù)（二）圖檔壓縮續(xù)篇，旗標(biāo)出版有限公司。
5.盧永成，民八十七年，使用小波轉(zhuǎn)換及其在影像與視訊編碼之應(yīng)用，私立中原大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系碩士學(xué)位論文。
【關(guān)鍵詞】多輸入多輸出 空間復(fù)用編碼 最大相關(guān)性 線性檢測(cè)
1 MIMO技術(shù)的發(fā)展
多輸入多輸出技術(shù)的核心在于空間復(fù)用編碼，空間復(fù)用系統(tǒng)中獨(dú)立的數(shù)據(jù)流是由不同的天線在同一時(shí)間發(fā)送，信道容量直接因?yàn)榘l(fā)送天線的增加而線性增加。本論文主要討論空間復(fù)用編碼及其相關(guān)檢波技術(shù)，具體比較了線性檢測(cè)、非線性檢測(cè)和樹(shù)查找三種檢波算法。
2 系統(tǒng)模型
通常的MIMO系統(tǒng)2×2、2×4或4×4的天線系統(tǒng)，一般設(shè)定Nr大于或等于Ns。這樣做的目的是第i個(gè)數(shù)據(jù)流xi在第i根天線上發(fā)送時(shí)，接收到的信號(hào)向量r=Hx+n，這樣Ns×1的發(fā)送數(shù)據(jù)流列向量右乘Nr×NS的信道傳輸矩陣H，加上Ns×1的信道噪音列向量。設(shè)定傳送的數(shù)據(jù)系列x服從（0，σ2）的高斯分布，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)仿真中直接在接收端導(dǎo)入信道傳輸矩陣H，噪音為高斯白噪。
3 空間復(fù)用和檢波技術(shù)
OFDM系統(tǒng)發(fā)展到今天，加入時(shí)空編碼成為在不增加現(xiàn)有帶寬基礎(chǔ)上穩(wěn)定提高傳輸速率的最好手段。包括線性遞推法和樹(shù)查找法的接收器檢波技術(shù)實(shí)踐中用來(lái)移除信道的干擾，恢復(fù)被頻選信道干擾的信號(hào)的正交性等，但是其計(jì)算太繁瑣。因此陸續(xù)的出現(xiàn)球形譯碼算法和QRD-M算法既繼承了最大相似性算法的優(yōu)勢(shì)又減少了計(jì)算量，節(jié)約了處理芯片功耗。
3.1 ZF接收器
ZERO-FORCING接收器在接收天線數(shù)大于或等于發(fā)送天線數(shù)的條件下，使信號(hào)傳輸方程：
成立的向量解并不唯一，因此需要找最小方差的發(fā)送信號(hào)向量，利用微分找到最小方差值為：
從上面公式可以看出，在信號(hào)的解調(diào)基本是信道傳輸函數(shù)的線性運(yùn)算，因此ZF接收器在信道情況良好的情況下就會(huì)非常方便和快捷，利用線性矩陣運(yùn)算可以很簡(jiǎn)單地建立運(yùn)算函數(shù)，如圖1所示。
3.2 V-BLAST譯碼
雖然線性的接收器非常容易實(shí)現(xiàn)，但是因?yàn)樵黾恿诵诺纻鬏敽瘮?shù)階數(shù)且需要的信道良好條件在實(shí)際高樓密集的城市中很難實(shí)現(xiàn)，貝爾實(shí)驗(yàn)室在1996年提出了一種無(wú)線通信中多天線的空間結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為D-BLAST，進(jìn)而在1998年，P. Wolniansky聯(lián)合Goschini和 Golden在D-BLAST的時(shí)空編碼中實(shí)現(xiàn)高傳輸率的垂直-BLAST，即V-BLAST，V-BLAST在信元調(diào)制中使其時(shí)空編碼先正交，這樣每次減少一個(gè)發(fā)送的信元的同時(shí)減少信道傳輸函數(shù)的階數(shù)，即將最初的r×t，依次減少到r×1，也就是SIC算法。利用ZF或是MMSE矩陣來(lái)調(diào)制信元xi，從而使得接收信號(hào)在接收端通過(guò)ZF或是MMSE相同的矩陣運(yùn)算后只留下xi的信號(hào)成分，從而提取出發(fā)送的信元xi，再將提取出的成分反饋回接收器線性元素之后，再重復(fù)步驟提取xi+1。
3.3 利用QR分解法分解信道矩陣
利用QR分解法將r×t的信道傳輸函數(shù)矩陣H分解為與轉(zhuǎn)秩相逆的矩陣Q和上對(duì)角矩陣R，即QTQ=E，接收到的信號(hào)為：
基本所有的多輸入多輸出正交頻分多路復(fù)用都會(huì)在檢測(cè)算法中或多或少使用到QR分解法，當(dāng)QR分解之后的信道響應(yīng)不僅能保證信號(hào)的正交而且還能夠簡(jiǎn)化信號(hào)的解調(diào)處理。因?yàn)樾诺赖膫鬏敽瘮?shù)H分解為了上三角矩陣R，各信號(hào)分量矩陣間的相互關(guān)聯(lián)也被簡(jiǎn)化為上三角矩陣中各信號(hào)單獨(dú)的向量調(diào)制，從而簡(jiǎn)化接收端同步檢測(cè)器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，如圖2所示。
3.4 樹(shù)搜索同步技術(shù)
最大似然法利用已知的模型來(lái)推導(dǎo)未知的參數(shù)，在MIMO-OFDM系統(tǒng)中使用的最大似然法利用樹(shù)搜索，每一個(gè)搜索樹(shù)節(jié)點(diǎn)作為信元的可能解碼。下面將對(duì)兩類(lèi)常用的搜索樹(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)繼續(xù)比對(duì)
3.4.1 球形解碼
MIMO接收端天線數(shù)量的增加會(huì)使算法的復(fù)雜度成指數(shù)增加，很難在大陣列和高調(diào)制數(shù)的情況下物理實(shí)現(xiàn)解碼器。球形解碼算法利用合理的譯碼半徑R從而判定接收好譯碼的路徑d，約束搜索半徑R的公式一般寫(xiě)為：
球型解碼器由前端運(yùn)算部件和后面的樹(shù)搜索部件構(gòu)成。
5 結(jié)論
該論文中討論了多輸入多輸出信道模型下的多個(gè)解碼算法，通過(guò)MATLAB仿真軟件討論各算法下不同的信噪比和算法復(fù)雜度。通過(guò)MATLAB所生成的圖形，我們可以明顯看到因?yàn)榱泓c(diǎn)逼近算法采用的放大濾波器在放大有效信號(hào)的同時(shí)也相應(yīng)地放大了噪音信號(hào)，因此其在信噪比一定的情況下比其他算法所產(chǎn)生的誤碼率高。采用遞推算法的垂直-BLAST解碼算法對(duì)比零點(diǎn)逼近算法來(lái)說(shuō)其誤碼率有所改進(jìn)，但是其改進(jìn)的地方在于采用了QR算法來(lái)分解信道矩陣，因此其對(duì)于零點(diǎn)逼近算法的改進(jìn)基本取決于QR分解算法的階數(shù)。最接近于最大近似算法的誤碼率，且比最大近似算法更為簡(jiǎn)單的球型算法作為現(xiàn)代MIMO-OFDM信道解碼的主流算法存在很高的可操作性和理想的低誤碼率。
參考文獻(xiàn)
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[4]Gentle，J.E.，“QR分子”，1998.
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作者簡(jiǎn)介
梁金（1982-），女，四川省自貢市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為四川工商學(xué)院講師。研究方向?yàn)閿?shù)字信號(hào)處理、信號(hào)編碼。
一、稿件內(nèi)容
本刊特稿：國(guó)內(nèi)外職教領(lǐng)域重大活動(dòng)的深度報(bào)道、國(guó)家及各地區(qū)職教發(fā)展?fàn)顩r專(zhuān)題研究、相關(guān)法律法規(guī)政策解析、專(zhuān)家訪談等。
理論與應(yīng)用研究：職業(yè)教育與培訓(xùn)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用理論研究、職教發(fā)展宏觀問(wèn)題研究、相關(guān)研究課題成果、其他重要選題研究綜述等。
高職專(zhuān)論：高等職業(yè)教育發(fā)展問(wèn)題及對(duì)策研究、高職院校教育教學(xué)專(zhuān)題研究、其他有關(guān)高職的選題研究等。
中職教育：中等職業(yè)教育發(fā)展問(wèn)題及對(duì)策研究、中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校教育教學(xué)專(zhuān)題研究、其他有關(guān)中職的選題研究等。
師資培養(yǎng)：職教教師隊(duì)伍建設(shè)理論及實(shí)際問(wèn)題研究、職教教師成長(zhǎng)問(wèn)題研究、教師教學(xué)能力問(wèn)題研究、其他有關(guān)職教教師培養(yǎng)培訓(xùn)方面的選題研究等。
職教管理：中、高等職業(yè)院校教育教學(xué)管理理論及實(shí)際問(wèn)題研究（包括行政管理、教學(xué)管理、科研管理、學(xué)生管理、學(xué)校經(jīng)營(yíng)等）、管理理念與管理策略研究、管理方式方法研究、管理隊(duì)伍建設(shè)研究、其他有關(guān)管理問(wèn)題的探討研究等。
職業(yè)咨詢：職業(yè)分析與職業(yè)指導(dǎo)、職業(yè)院校畢業(yè)生就業(yè)與創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)、個(gè)人職業(yè)生涯規(guī)劃與設(shè)計(jì)、其他相關(guān)熱點(diǎn)焦點(diǎn)問(wèn)題的專(zhuān)家透視等。
基礎(chǔ)教學(xué)研究：中、高等職業(yè)技術(shù)院校基礎(chǔ)課程教材、教法研究。
專(zhuān)業(yè)教學(xué)研究：中、高等職業(yè)技術(shù)院校專(zhuān)業(yè)課程教材、教法研究。
問(wèn)題探討：職業(yè)教育與培訓(xùn)及相關(guān)領(lǐng)域微觀問(wèn)題研究、問(wèn)題爭(zhēng)鳴與討論及個(gè)人主張。
經(jīng)驗(yàn)交流：具體經(jīng)驗(yàn)做法介紹與體會(huì)交流。
實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)：中、高等職業(yè)技術(shù)院校實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)習(xí)課程等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中的訓(xùn)練方法研究與探討。
教育技術(shù)：計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段在職業(yè)教育與培訓(xùn)領(lǐng)域的應(yīng)用研究與實(shí)踐探討。
海外職業(yè)教育：國(guó)外及港、澳、臺(tái)地區(qū)目前職業(yè)教育與培訓(xùn)領(lǐng)域的管理體系、政策法規(guī)、措施方法、特點(diǎn)特色、發(fā)展趨勢(shì)、相關(guān)案例等內(nèi)容的研究與評(píng)介。
職業(yè)教育史料：中外職業(yè)教育發(fā)展史上思想、思潮、人物、事件等相關(guān)內(nèi)容的研究與評(píng)介。
二、稿件要求
內(nèi)容字?jǐn)?shù)：來(lái)稿要求論點(diǎn)鮮明、論據(jù)充分、論證嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、文字精練，具有創(chuàng)新性和較高的學(xué)術(shù)價(jià)值；篇幅一般不超過(guò)6000字。
論文題目：論文題目應(yīng)簡(jiǎn)明、具體、確切，一般不超過(guò)20個(gè)漢字。
作者署名：來(lái)稿請(qǐng)注明作者姓名、作者工作單位全稱(chēng)、單位所在地和郵政編碼。（格式請(qǐng)參照本刊已發(fā)論文）
論文摘要：要用第三人稱(chēng)概括全文主旨，主要包括目的、方法、結(jié)果、結(jié)論等，不加評(píng)論，也不使用“本人”、“作者”、“我們”等作為文摘陳述的主語(yǔ)，字?jǐn)?shù)在100字左右。
關(guān)鍵詞：論文應(yīng)有3～6個(gè)反映文章最主要內(nèi)容的術(shù)語(yǔ)作為關(guān)鍵詞。關(guān)鍵詞應(yīng)簡(jiǎn)練、準(zhǔn)確。
章節(jié)體例：文內(nèi)章節(jié)層次標(biāo)題應(yīng)簡(jiǎn)練、明確。一級(jí)標(biāo)題不編號(hào)，黑體居中，題末不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)；二級(jí)標(biāo)題分別以漢語(yǔ)數(shù)字外加圓括號(hào)順次編號(hào)，題末不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)；三級(jí)標(biāo)題不編號(hào)，用楷體放在相應(yīng)的文字段首，題末不加標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，正文空兩字格接排；四級(jí)標(biāo)題分別用阿拉伯?dāng)?shù)字外加圓括號(hào)順次編號(hào)，標(biāo)題及正文接排不分段。如果文章層次較少，標(biāo)題可跳級(jí)使用。
專(zhuān)用符號(hào)：來(lái)稿必須采用法定計(jì)量單位，專(zhuān)業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)、數(shù)字、單位、符號(hào)等，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；外文人名、地名和術(shù)語(yǔ)需譯成中文，并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；容易混淆的外文字母、符號(hào)必須書(shū)寫(xiě)清楚，要分清大小寫(xiě)；上下角標(biāo)的字母、數(shù)碼、符號(hào)位置必須明顯準(zhǔn)確。
圖表格式：文中插圖與表格放在相應(yīng)正文之后，分別按出現(xiàn)次序順次編號(hào)。插圖的序號(hào)、標(biāo)題及注釋居中放置在圖的下方；表格的序號(hào)及標(biāo)題置于表格上方，表注置于表格下方。全文只有一個(gè)圖或表時(shí)，圖題或表題只標(biāo)注“圖”或“表”而不標(biāo)序號(hào)。（格式請(qǐng)參照本刊已發(fā)論文）
正文注釋?zhuān)翰捎梦沧⑿问街糜谡闹蟆⒖嘉墨I(xiàn)之前，正文內(nèi)順次編號(hào)，并將注釋號(hào)①、②、③等標(biāo)在相應(yīng)正文之后的右上角。
參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)置于全文正文之后，分別用阿拉伯?dāng)?shù)字外加方括號(hào)順次編號(hào)。（格式請(qǐng)參照本刊已發(fā)論文）
作者簡(jiǎn)介：內(nèi)容包括作者出生年、性別、籍貫、職務(wù)、職稱(chēng)、學(xué)位和主要研究方向，少數(shù)民族作者須注明民族。
基金項(xiàng)目：屬于基金項(xiàng)目或立項(xiàng)課題的來(lái)稿，請(qǐng)注明項(xiàng)目或課題全稱(chēng)和編號(hào)，名稱(chēng)和編號(hào)必須真實(shí)準(zhǔn)確。
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關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量；數(shù)字；測(cè)量系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)
中圖分類(lèi)號(hào)： J4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)是隨著攝影測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展而形成的新興技術(shù)，是指對(duì)非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)融合了數(shù)字近景攝影測(cè)量的基本原理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)的相關(guān)理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別等學(xué)科的理論和方法，利用數(shù)字像機(jī)獲取被測(cè)目標(biāo)的數(shù)字影像來(lái)得到物體的形態(tài)、位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)從而完成對(duì)物體的測(cè)量。由于該技術(shù)利用計(jì)算機(jī)處理信息，屬于非接觸性測(cè)量技術(shù)。具有危險(xiǎn)性低、信息容量高、信息易存儲(chǔ)、可重復(fù)使用、精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)、科技研究和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域。隨著科技的不斷向前發(fā)展,研究的進(jìn)一步深入,數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量將向?qū)崟r(shí)近景攝影測(cè)量發(fā)展,它將成為對(duì)非地形目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量的主要手段,并且實(shí)時(shí)性、全自動(dòng)源數(shù)據(jù)獲取及仿真虛擬手段的研究將成為應(yīng)用研究的趨勢(shì)。
一、數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程
（一）國(guó)外發(fā)展歷程
早在上世紀(jì)60年代，國(guó)外就開(kāi)始了數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量的研究。將攝影測(cè)量的相關(guān)理論、算法及軟硬件逐步應(yīng)用到工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域，促進(jìn)了工業(yè)的發(fā)展。數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)快速發(fā)展階段始于90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和日益普及，同時(shí)工業(yè)對(duì)高精度攝影測(cè)量技術(shù)的要求越來(lái)越高，工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)逐步進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。目前，數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量理論趨于完善，技術(shù)趨于成熟。
國(guó)外已經(jīng)有多家公司推出了自己的數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量系統(tǒng)：美國(guó)大地測(cè)量公司的“V-STARS系統(tǒng)”、挪威Metronor公司的“Metronor系統(tǒng)”和德國(guó)Aicon3D公司的“DPA-Pro系統(tǒng)”等。
（二）國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程
國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量的研究開(kāi)始于70年代。當(dāng)時(shí)，一些研究機(jī)構(gòu)就開(kāi)始著力于攝影測(cè)量技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。由于知識(shí)的落后和生產(chǎn)水平的限制，該技術(shù)仍處于起步階段，發(fā)展較為緩慢。90年代初，隨著高精度攝影測(cè)量技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)大量應(yīng)用在冶金、機(jī)械、車(chē)輛和采礦等工業(yè)領(lǐng)域，并且取得了顯著的成效。同時(shí)，高校及研究機(jī)構(gòu)對(duì)有關(guān)工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)的國(guó)內(nèi)外相關(guān)理論及工程實(shí)踐進(jìn)行了研究，并針對(duì)數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)如何應(yīng)用在工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域提出了一系列創(chuàng)新理論，形成了一套新的。該階段為初步發(fā)展階段。數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)在理論和應(yīng)用方面都有新的發(fā)展。目前，數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。隨著攝影測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的快速發(fā)展以及國(guó)內(nèi)工業(yè)的飛速發(fā)展，許多研究機(jī)構(gòu)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)攝影測(cè)量技術(shù)、吸收新的工業(yè)攝影測(cè)量理念。 在數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量方面進(jìn)行了很多的研究及應(yīng)用工作。
目前，國(guó)內(nèi)數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量產(chǎn)品主要有：天津大學(xué)研制的“汽車(chē)車(chē)輪定位參數(shù)激光視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)”、西安交通大學(xué)研制的“大型復(fù)雜曲面產(chǎn)品的反求和三維快速檢測(cè)系統(tǒng)”和武漢大學(xué)研究的“Lensphoto”等。
二、數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)是指對(duì)非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。它屬于高精度、大尺度三維坐標(biāo)測(cè)量。為滿足以上要求，需要解決以下關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。
（一） 高質(zhì)量影像的獲取
獲取高質(zhì)量數(shù)字圖像是高精度測(cè)量的基礎(chǔ)之一。數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)需要對(duì)測(cè)量中使用的人工標(biāo)志及其屬性、光源特性、數(shù)字像機(jī)的設(shè)置和與成像質(zhì)量有關(guān)的技術(shù)和設(shè)備等進(jìn)行研究。
（二）攝影測(cè)量的人工標(biāo)志
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)使用人工標(biāo)志作為測(cè)量的特征點(diǎn)。工業(yè)部件表面通常缺乏豐富、明顯的紋理信息，在攝影測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的圖像，往往缺乏足夠的、準(zhǔn)確的特征點(diǎn)。為了避免這一不足，數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量中，采用設(shè)置人工標(biāo)志點(diǎn)的方式產(chǎn)生足夠數(shù)量且對(duì)比明顯的特征點(diǎn)。發(fā)光二極管、投影激光、回光反射標(biāo)志等均為人工標(biāo)志點(diǎn)。
（三）圓形人工標(biāo)志偏心差
在高精度工業(yè)攝影測(cè)量中，標(biāo)志中心點(diǎn)定位偏心差是影響測(cè)量精度的因素。確定偏心差數(shù)學(xué)模型以及模型矯正工作有利于提高測(cè)量精度。
人工編碼標(biāo)志
使用人工編碼標(biāo)志可以加快測(cè)量速度，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的自動(dòng)化。每個(gè)編碼標(biāo)志對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的編碼，因此能夠利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。設(shè)計(jì)編碼標(biāo)志應(yīng)遵循以下原則：具有足夠的編碼容量、尺寸不宜過(guò)大、有唯一定位點(diǎn)和易于自動(dòng)、準(zhǔn)確識(shí)別。在數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量中，常用的編碼標(biāo)志有同心圓環(huán)型編碼標(biāo)志和點(diǎn)分布編碼標(biāo)志。同心圓環(huán)型編碼標(biāo)志采用二進(jìn)制編碼原理，具有原理簡(jiǎn)單、易于識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)分布編碼標(biāo)志由一組圓形標(biāo)志點(diǎn)按照一定規(guī)則排列而成。
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)階段，數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)在理論研究和工業(yè)實(shí)踐方面都日趨完善。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，該技術(shù)逐步走向產(chǎn)品化、實(shí)用化和高效化。從數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀，可以預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。
相機(jī)呈多樣化、專(zhuān)業(yè)化
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量常用的傳感器主要是數(shù)碼單反相機(jī)、紅外相機(jī)、工業(yè)攝像頭等。數(shù)碼單反相機(jī)的價(jià)格低廉且成像性能強(qiáng)大，成為攝影測(cè)量的常用傳感器。研究者也對(duì)單反相機(jī)進(jìn)行了專(zhuān)業(yè)改進(jìn)，使其更加適用于攝影測(cè)量。
測(cè)量精度、自動(dòng)化程度不斷提高
工業(yè)部件制造精度、表面復(fù)雜程度不斷提高，數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)也必然向著高精度、超高精度和高度自動(dòng)化方向發(fā)展。
三維數(shù)據(jù)分析軟件專(zhuān)業(yè)化、精細(xì)化
獲取三維坐標(biāo)信息是數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量的基本功能。獲取的三維坐標(biāo)信息需要處理分析，才可以應(yīng)用到所需的領(lǐng)域。多樣性和復(fù)雜性的應(yīng)用領(lǐng)域需要我們針對(duì)不同用戶開(kāi)發(fā)各種專(zhuān)用的、精細(xì)的數(shù)據(jù)分析軟件。
結(jié)語(yǔ)
數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)是隨著攝影測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)的發(fā)展而形成的新興技術(shù)，是指對(duì)非地形目標(biāo)進(jìn)行攝影并確定其外形、形態(tài)和幾何位置的技術(shù)。數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量技術(shù)隨著科技的不斷進(jìn)步、研究的不斷深入,數(shù)字工業(yè)攝影測(cè)量將向?qū)崟r(shí)近景攝影測(cè)量發(fā)展,它將成為對(duì)非地形目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量的主要手段。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：學(xué)前教育研究；研究方法；思辨方法；實(shí)證方法；文獻(xiàn)方法；混合方法
中圖分類(lèi)號(hào)：g642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a 文章編號(hào)：1674-9324（2013）30-0262-03
近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)學(xué)前教育重視程度的提高，越來(lái)越多的人加入到學(xué)前教育研究的行列，學(xué)前教育作為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科也取得了一定的進(jìn)步。學(xué)前教育學(xué)科的發(fā)展離不開(kāi)學(xué)前教育研究方法的進(jìn)步。本研究從不同的視角對(duì)學(xué)前教育研究方法進(jìn)行分析，將《學(xué)前教育研究》所刊載的論文作為研究樣本，試圖利用《學(xué)前教育研究》的特點(diǎn)，如作者群和讀者群來(lái)源廣、創(chuàng)刊早、權(quán)威性大等，從一個(gè)側(cè)面反應(yīng)出我國(guó)學(xué)前教育不同來(lái)源的研究者對(duì)研究方法的運(yùn)用狀況，促進(jìn)各個(gè)層面的研究者在研究方法上的創(chuàng)新，提高《學(xué)前教育研究》所載論文的質(zhì)量。
一、學(xué)前教育研究方法的分類(lèi)
要對(duì)學(xué)前教育研究方法進(jìn)行研究，首先要對(duì)其進(jìn)行歸類(lèi)。通過(guò)查閱各類(lèi)文獻(xiàn)，我國(guó)學(xué)前教育研究方法的歸類(lèi)還沒(méi)有一個(gè)比較清晰、明確的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)將學(xué)前教育研究方法分為理論方法、實(shí)證方法、實(shí)驗(yàn)研究方法及歷史研究方法。王彩鳳、莊建東等將學(xué)前教育研究方法分為文獻(xiàn)研究法、觀察研究法、調(diào)查研究法、實(shí)驗(yàn)研究法、實(shí)物研究法、個(gè)案研究法、質(zhì)的研究法以及行動(dòng)研究法。劉晶波等將學(xué)前教育研究方法歸為文獻(xiàn)方法、思辨方法、質(zhì)的方法、量的方法、行動(dòng)研究法、混合方法等6種方法。也有學(xué)者根據(jù)劉良華對(duì)教育研究的分類(lèi)，將學(xué)前教育研究方法分為實(shí)證研究法、理論研究法及應(yīng)用研究法。通過(guò)反復(fù)分析本次研究的327篇論文，同時(shí)結(jié)合學(xué)前教育學(xué)科的特色，本文主要將研究方法分為思辨方法、實(shí)證方法、文獻(xiàn)方法及混合方法四大類(lèi)。思辨方法是指用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、哲學(xué)思辨及邏輯分析的方法進(jìn)行相關(guān)研究，其主要是基于形而上學(xué)的思辨?zhèn)鹘y(tǒng)，所以和“思辨”相關(guān)聯(lián)。[1]實(shí)證方法包括觀察、調(diào)查等，是通過(guò)問(wèn)卷、訪談、觀察以及測(cè)驗(yàn)等手段收集資料來(lái)驗(yàn)證假設(shè)或回答有關(guān)現(xiàn)實(shí)研究的問(wèn)題。[2]文獻(xiàn)方法就是從所要研究對(duì)象的歷史出發(fā)，搜集和該課題有關(guān)的文獻(xiàn)資料，從中抽取出有規(guī)律性的東西，并在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的調(diào)查或者比較分析，展開(kāi)深層次的研究。[3]混合方法是指研究者在同一研究中綜合運(yùn)用或者混合定量和質(zhì)性研究的技術(shù)、方法、手段、概念或語(yǔ)言的研究方法。[4]本研究最后的分類(lèi)結(jié)果如下：實(shí)證方法包括觀察法、調(diào)查法、個(gè)案研究法、行動(dòng)研究法、質(zhì)的研究法、實(shí)驗(yàn)研究法和內(nèi)容分析法。其中觀察法包括取樣觀察法和敘述性觀察法，而調(diào)查研究法包括問(wèn)卷調(diào)查、訪談?wù){(diào)查和測(cè)驗(yàn)調(diào)查。思辨方法，包括經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、哲學(xué)思辨和邏輯推理。
二、樣本選擇和研究方法
本文所要研究的對(duì)象是《學(xué)前教育研究》里刊發(fā)的論文所采用的研究方法。首先是樣本的選擇，筆者在cnki中文期刊數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索，在刊名中輸入學(xué)前教育研究，時(shí)間限定在“2002-2011年”得出論文篇數(shù)為2732。經(jīng)過(guò)初步閱讀，刪除了非學(xué)術(shù)類(lèi)文章，分別對(duì)每期選好的論文進(jìn)行編號(hào)，用spss17.0隨機(jī)從每期論文中抽取3篇，最終得出本研究的有效樣本總數(shù)為327篇。運(yùn)用內(nèi)容分析法對(duì)樣本進(jìn)行解讀，將學(xué)前教育研究方法的最終分類(lèi)結(jié)果作為本研究的類(lèi)目，分析單元為抽取的文章。通過(guò)仔細(xì)閱讀每篇文章來(lái)確定研究者所采用的研究方法并進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。明確學(xué)前教育研究方法的分類(lèi)后，對(duì)選好的3名編碼員進(jìn)行培訓(xùn)，然后讓他們對(duì)20篇樣本進(jìn)行編碼，在他們熟悉并基本統(tǒng)一了編碼方法后，再分別對(duì)另外46篇研究論文進(jìn)行編碼。當(dāng)編碼員有疑問(wèn)的時(shí)候，隨時(shí)與筆者以及其他編碼員進(jìn)行討論以達(dá)到認(rèn)識(shí)上的一致。
三、結(jié)果與分析
1.通過(guò)不斷地對(duì)抽取的327篇樣本進(jìn)行逐篇分析，并按年份進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，《學(xué)前教育研究》所刊論文的研究方法中思辨方法和實(shí)證方法占主導(dǎo)地位，所占比例分別為76.1%和65.1%。采用了混合方法的論文有103篇，其比例為31.5%。文獻(xiàn)方法所占的比例最低為13.8%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)
低于思辨方法和實(shí)證方法的使用頻次。思辨方法中的具體方法類(lèi)別依次按經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、哲學(xué)思辨方法及邏輯推理法的優(yōu)先順序來(lái)歸類(lèi)，其他類(lèi)型的方法，只要在文章中運(yùn)用到，論文的篇數(shù)相應(yīng)增加。“思辨方法”中有一半以上采用了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法，其比例為54.6%。其次是哲學(xué)思辨方法，其比例為30.9%，而邏輯推理只占到14.5%。“實(shí)證方法”研究方法中所包含的具體類(lèi)別比“思辨方法”多，從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可以看出，量的方法在“實(shí)證方法”中所占的比例最大，達(dá)到了33.3%。其次是調(diào)查法，其所占的比例達(dá)到了28.2%。我們可以看到，個(gè)案研究法、觀察法、質(zhì)的方法、行動(dòng)研究法、實(shí)驗(yàn)研究法和內(nèi)容分析法這六類(lèi)方法所占比例依次為12.2%、11.3%、6.1%、3.3%、3.3%、0.9%。個(gè)案研究法和觀察法使用的頻次相差不大。質(zhì)的方法、行動(dòng)研究法、實(shí)驗(yàn)研究法及內(nèi)容分析法使用的頻次都很低，不到10%，內(nèi)容分析法的使用頻次甚至1%都未達(dá)到。
2.本研究將混合方法的種類(lèi)進(jìn)行劃分，主要依據(jù)是混合方法中所包含的研究方法的種類(lèi)數(shù)目。分為兩元混合方法、三元混合方法、四元混合方法、六元混合方法。其中有47篇論文是二元混合方法，其他種類(lèi)混合方法的論文篇數(shù)依次為39、16、1。