基于Seam Carving图像压缩技术的研究与应用

发布时间：2017-05-16 11:10

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【摘要】：21世纪信息化时代的号角已吹响多年,现已跨入了一个成熟的阶段。网站数量也随之日引月长,为了在纷繁复杂的网站中得以脱颖而出唯有靠网站自身的优化。作为信息巨擘Google认为:“当一个网页加载时间大于1.5秒时,搜索引擎就会降低该网站的搜索排名(Page Rank)”[1]。也就是说用户体验与网页的加载速度成正比的,用户正在变的愈来愈没有耐心。由Shai Avidan和Ariel Shamir提出的Seam Carving技术可为网站优化提供图片优化上的技术支持[2],得以使得网页加载速度更快,更具有市场竞争力。图像缩放是数字图像处理技术的一个重要组成部分,传统的图像缩放方法比如线性缩放方法(Scale)、裁剪方法(Crop)等[3],这些方法都存在着诸如图像严重畸形以及图像内容缺失等缺陷。而本文所研究的Seam Carving是基于图像内容的一种图片缩放方式,可以在最大限度的保留图片的重要内容的同时降低图片的大小,从而让用户体验度提升,网站更加瘦身,网站优化度更高。在基于2007年的Seam Carving技术提出了一种图像压缩方法[4]。第一步通过图片中某个像素点周边像素点的RGB差值平方和得到该点的能量值;第二步将所有的像素点的能量值算出得到该图片的能量矩阵,其中某点的能量值越高代表了该像素点是该片颜色区域与其他区域的分界点,为该片区域的重要元素;第三步是通过构造有向图的形式,利用最短路径算法或者动态规划算法分别找到水平以及竖直方向上能量总和最低的一些能量线;第四步即对这些低能量线进行批量删除操作,并将处于该删除线段后的图片像素点均向前移一单元格以保持图片的四方性。最后达到压缩图片的效果,从而更好地避免了图片中的重要信息(高能量线)缺失。实验结果表明,智能选择性删除能量线算法对Seam Carving进行的实现可以较普通裁剪或等比压缩算法更有效的实现图像在缩小时最大限度的保留住图像内容。这对图片优化而言,该成果可以直接提高网站图片的交互性、友好性,而网站图片的大小也直接影响着网页的加载速度。所以这恰恰证明了Seam Carving在优化网站上有着较高的应用价值。
【关键词】：网站优化 Seam Carving 最短路径 动态规划
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 背景和意义7-8
• 1.1.1 图像压缩7-8
• 1.1.2 有损压缩算法8
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势8-10
• 1.2.1 图像缩放的研究现状8-9
• 1.2.2 图像识别的研究现状9-10
• 1.2.3 图像处理发展趋势10
• 1.3 论文的内容与组织结构10-11
• 2 系统开发相关技术简介11-16
• 2.1 图11-12
• 2.1.1 无向图11
• 2.1.2 有向图11-12
• 2.2 Seam Carving技术简介12-13
• 2.3 ASP.NET技术简介13
• 2.4 图像压缩标准13-15
• 2.5 本章小结15-16
• 3 图像压缩技术的具体设计与实现16-35
• 3.1 定义能量函数16-19
• 3.2 Seam Carving能量线算法19-24
• 3.2.1 最短路径算法19-21
• 3.2.2 动态规划算法21-22
• 3.2.3 图割算法22-24
• 3.3 能量线分析24-27
• 3.3.1 基于最短路径的能量线分析24-26
• 3.3.2 基于动态规划的能量线分析26-27
• 3.4 具体实现核心代码及分析27-30
• 3.4.1 基于最短路径代码分析28-29
• 3.4.2 基于动态规划代码分析29-30
• 3.4.3 方法比较分析30
• 3.5 实验与分析30-34
• 3.6 本章小结34-35
• 4 图像压缩技术在网站上的应用35-42
• 4.1 网站分析35-36
• 4.2 网站技术简述36-37
• 4.3 实验与分析37-41
• 4.4 本章小结41-42
• 5 总结与展望42-43
• 5.1 总结42
• 5.2 展望42-43
• 参考文献43-45
• 致谢45

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