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基于感兴趣区域的遥感图象压缩方法研究

张宝薇  
【摘要】: 随着遥感技术的发展,遥感图象获得了日益广泛的应用,随之也带来了遥感数据的海量增长,这给存储和传输都带来极大的困难,因而进行有效的数据压缩就显得特别迫切和重要。JPEG2000标准所具有的良好特性可使其很好地满足遥感图象的压缩要求,尤其是它的感兴趣区域ROI(Region of Interest)编码技术对遥感图象的压缩尤为重要。基于此,本文作了以下几方面研究: 首先,对JPEG2000编码系统的基本理论进行了深入研究,并对其编码特性进行了系统分析。本文先总结了遥感图象的特点及压缩要求,然后以此为参照,对JPEG2000在遥感图象压缩中的优势进行了讨论。此外,从应用出发,多方面比较、多角度分析了其编码的有效性。这部分的研究为实际应用奠定了必要的理论基础。 其次,为了解决某些情况下ROI编码技术使用受限的问题,针对ROI编码技术的关键环节——ROI的检测进行了研究。结合对现有ROI检测算法的总结分析,本文提出了一种用于遥感图象的ROI自动检测算法,测试结果验证了该算法的有效性;然后,在对两种ROI编码算法深入研究的基础上,结合本文检测结果的特点,设计了一种ROI快速掩模产生算法,该算法优于JPEG2000的ROI掩模产生算法,极大地减少了ROI编码时间。本文又将二者统一在JPEG2000框架下,设计了一个基于ROI的遥感图象压缩系统。实验结果表明,该系统可对遥感图象进行自动的ROI编码,在对遥感图象进行低比特率压缩的同时,ROI仍具有较高的保真度。 然后,针对现有图象客观质量评价准则有时无法完备地评价ROI编码结果的问题,提出了基于ROI的客观质量评价方法。该方法通过将用户对目标的感兴趣程度定量化的方式,将其引入到了传统的客观质量评价准则中。使用该方法对本文设计的基于ROI的遥感图象压缩系统的编码结果进行了评价,实验结果证明,该方法可较准确地评价ROI编码结果,其评价结果与主观评价结果吻合。 最后,在理论研究的基础上,以星载图象压缩应用为背景,设计了一个基于DSP和FPGA的遥感图象压缩实验系统,为了提高系统的处理速度,本文采用交互式编码策略。然后对其中的核心算法JPEG2000在TMS320C6713上进行了实现。为了尽可能的提高编码速度,对软件算法进


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