基于目标区域提取的野生动物监测图像压缩传输方法研究

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加强野生动物监测有利于防止偷猎行为,全面贯彻禁止食用野生动物法律法规。无线多媒体传感器网络作为野生动物监测的主要方式之一,可以获取监测动物的图像信息,能够对物种多样性、种群数量进行准确的估计,并实现长期实时监测,从而为野生动物资源保护提供科学依据。监测图像分辨率高、数据量大的特点与监测载体传感器网络功耗受限的矛盾日益突出。为了更加高效的对野生动物图像进行压缩的同时,满足数据分析对图像质量的要求,本文提出了一种野生动物监测图像压缩传输方法,并分别从目标区域提取、压缩传输策略研究和压缩图像恢复三个方面进行了深入的研究。主要工作内容如下:1.提出了一种适用于野生动物监测图像的目标区域提取方法。本文基于自适应mean-shift算法,结合颜色空间重构与Hermite滤波器搭建,提出了一种适用于野生动物监测图像的目标区域提取方法,实现了野生动物监测图像目标区域提取的优化,提高了目标区域提取的准确率。2.优化了野生动物监测图像的压缩传输策略。本文在实现野生动物监测图像目标区域提取的基础上,结合野生动物监测图像二值掩模具有区域性的特点,改进了掩模编码方法,节省了编码码流;同时对位平面传输方式和多级树集合分裂方法进行了深入分析,通过设置不重要位平面和加入集合判断,在确保目标区域图像重构质量的基础上,实现了目标区域的优先传输,降低了数据冗余。3.改进了野生动物压缩图像恢复算法。为了提高网络性能,本文以生成对抗网络作为框架,将改进SE模块分别嵌入到生成器与鉴别器中,并使用VGG19作为特征提取器,结合均方误差MSE、对抗损失,对损失函数进行优化,实现了野生动物监测图像从压缩图像到高分辨率图像的恢复,使生成的图像具有较高峰值信噪比的同时,高频信息、纹理信息也得到恢复。
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