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《西北工业大学》 2004年
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多光谱遥感图像压缩技术研究

吴铮  
【摘要】:多光谱遥感图像是同时在多个窄的光谱波段上对同一对象(地域或目标)进行观测所获得的图像,它反映了观测对象在各个窄光谱波段上的反射、透射或辐射特性,因而包含了观测对象的更多信息。多光谱遥感图像在航空/航天、地质勘探、环境监测、探月工程等许多领域有非常重要的应用。自然的,多光谱遥感图像的压缩成为了一项重要的研究课题,受到了越来越多研究者的关注。多光谱遥感图像在每个光谱波段上的图像都可看作是静态灰度图像,但各图像间又具有光谱相关性。正是在这样的背景下,本文对静态灰度图像和多光谱遥感图像的压缩技术进行了系统、深入的研究。主要研究内容和成果如下: (1) 静态灰度图像的小波变换压缩技术——膨胀-行程算法 在分析图像小波变换系数特性的基础上,主要利用小波系数中大部分为非重要系数的特点以及重要系数的聚类特性,提出了膨胀-行程算法。该算法对形态学膨胀和行程编码进行了有机结合,使用形态膨胀运算对重要小波系数的聚类进行搜索和编码,同时利用一种高效的行程编码算法对重要系数聚类间的大部分非重要小波系数进行编码。实验表明,该算法的性能优于经典小波编码器SPIHT。对于小波域重要系数聚类特性显著的图像,算法的性能则优于著名的形态学小波编码器MRWD和SLCCA。 (2) 静态灰度图像的块变换压缩技术——块变换系数的分组条件熵编码算法 为避免传统分块DCT在压缩图像中引入的块效应,对图像进行了混叠变换。在分析图像块变换系数特性的基础上,主要利用8×8块中各2×2组系数幅值间明显的衰减特性,提出了块变换系数的分组条件熵编码算法。该算法将变换系数划分为2×2组进行编码,并利用块变换系数在块内和各块之间的相关性对算法输出的符号进行了条件熵编码。实验表明,对于含有大量规则纹理的图像,该算法的性能明显超越了小波编码器;对于其它图像,该算法的性能接近于经典小波编码器SPIHT的算术编码模式,但明显超过其二进编码模式。 (3) 常规多光谱遥感图像的小波变换压缩技术——多光谱图像的小波编码算法 在分析光谱分辨率较低的常规多光谱图像的数据特性及其空间小波变换系数特性的基础上,总结了多光谱数据各波段小波变换系数的谱间结构相关性的规律,并由此提出了相应的小波编码算法。该算法基于位平面编码实现,其核心是根据小波变换系数的谱间结构相关性和空间相关性设计的条件熵编码器。算法同时给出了不进行谱间变换和谱间采用K-L变换两种压缩模式。实验表明,该算法对常规多光谱图像取得了良好的压缩效果,算法性能与不考虑谱间相关性的小
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP751

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄云仙;李祥;艾未华;;多光谱图像的无损压缩方法[J];计算机工程与科学;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄云仙;李祥;艾未华;;多光谱图像的无损压缩方法[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 邓冰;遥感影像信息度量方法研究[D];武汉大学;2009年
2 张易凡;多光谱遥感图像融合技术研究[D];西北工业大学;2007年
3 冯燕;高光谱图像压缩技术研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 范纪铭;超光谱图像压缩与DSP实现技术研究[D];苏州大学;2011年
2 刘永征;基于JPEG2000的高光谱图像压缩系统设计研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
3 刘雪霞;基于3D-SPIHT编码算法的超光谱图像压缩研究[D];西安科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱神恩,阎敬文,孙辉,张圣华;基于光谱特征编码的快速矢量量化三维谱象数据压缩[J];电子学报;1997年05期
2 倪林;基于改进SPIHT的多波段遥感图像无损编码[J];电子学报;2001年05期
3 王嘉,余松煜;小波系数相关特性及其在分层结构编码中的应用[J];电子学报;2001年10期
4 钟广军,成礼智,陈火旺;双正交重叠变换的整数实现算法与图像压缩[J];电子学报;2001年11期
5 张立保,赵铭;基于残差图像的ROI编码研究[J];光电子·激光;2003年01期
6 李云松,吴成柯,陈军,相里斌;基于小波的干涉多光谱卫星图像压缩方法[J];光学学报;2001年06期
7 肖江,邓家先,吴成柯,相里斌,黄鸣;一种支持干涉多光谱图像ROI的压缩编码方法[J];光子学报;2003年04期
8 冯燕,何明一,贾应彪,吴铮;基于整数小波变换的机载多光谱图像无损压缩[J];计算机工程与应用;2003年36期
9 张宗平,刘贵忠,杨一文;嵌入分层聚类的小波零树图像编码[J];计算机学报;2002年11期
10 赵德斌,张大鹏,高文;基于层次 DCT变换的嵌入式图像编码方法(英文)[J];软件学报;2001年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 夏建涛;基于机器学习的高维多光谱数据分类[D];西北工业大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩国华;杜永贵;;基于ARM7的远程视频监控系统[J];安防科技;2009年11期
2 隋学艳;朱振林;朱传宝;杨丽萍;姚慧敏;郭洪海;;基于MODIS数据的山东省小麦株高遥感估算研究[J];山东农业科学;2009年02期
3 付彪,吴先良,李世雄;小波变换法求电磁波动方程的高频解[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
4 陈东方;基于小波变换的Radon变换反演[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年04期
5 王丽华;吴先良;宋开宏;;RK-MRTD算法的稳定性及数值色散性分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年05期
6 马强,许桢英;动态测量误差溯源方法研究[J];安徽机电学院学报;2001年04期
7 王素华,张伟林;斜拉桥斜索损伤分析中的小波变换研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
8 潘茂贵,张伟林;桥梁结构检测中小波分析的应用研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年03期
9 陈军;王洪仁;;基于高光谱红边参数的棉花冠层覆盖度提取研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年09期
10 刘占宇;周湾;张莉丽;;入侵植物加拿大一枝黄花的高光谱特性研究[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪震;洪津;张冬英;罗军;;液晶可调谐滤光片在遥感探测中的应用研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李睿;罗焕梅;朱彩凤;胡桃花;李亚军;;浅谈自动气象站月报表数据文件的审核规则库设计[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
4 龚绍琦;王鑫;沈润平;刘振波;李云梅;;滨海盐土重金属高光谱遥感研究[A];全国农业遥感技术研讨会论文集[C];2009年
5 袁晓;;超高斯谱函数与子波构造[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 陈向东;袁晓;李齐良;蒋亚东;林理彬;;高斯函数、子波及其局域化特征[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
7 袁晓;陈向东;李齐良;扬家德;;Daubechies子波的简单广义化及其对称性研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
8 毕笃彦;张重阳;李建海;熊磊;;用FLEX10K可编程逻辑器件实现视频数据流的重新编排[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
9 应自炉;张有为;;面向对象的小波变换软件包设计[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
10 尹伟;郭成安;;适于硬件实现的快速HUFFMAN解码算法[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郑光辉;江苏部分地区土壤属性高光谱定量估算研究[D];南京大学;2011年
5 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
6 姚伏天;基于高斯过程的高光谱图像分类研究[D];浙江大学;2011年
7 丁晓东;农田养分流失风险评价及养分平衡管理研究[D];浙江大学;2010年
8 李爱民;基于遥感影像的城市建成区扩张与用地规模研究[D];解放军信息工程大学;2009年
9 杨国鹏;基于机器学习方法的高光谱影像分类研究[D];解放军信息工程大学;2010年
10 王丽君;基于信号处理的氢燃料发动机优化控制[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘鹏;一种基于率失真模型的H.264码率控制算法的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
2 杨焱麟;基于小波变换理论与比值分析法的变压器励磁涌流识别的研究[D];山东科技大学;2010年
3 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
4 冯彦平;矿山开采影响下的环境遥感监测与评价[D];山东科技大学;2010年
5 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
7 李莹;基于遥感的黄河三角洲土地利用覆被变化研究[D];山东科技大学;2010年
8 潘博;基于小波变换的图像编码与解码技术的研究[D];长春理工大学;2010年
9 赵云;心律失常的心电监护与辅助诊断系统[D];郑州大学;2010年
10 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 屈永华;王锦地;;遥感地表参数反演中的一种不确定性知识处理方法[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
2 王朗;郭树旭;;基于双向波段预测的超光谱图像无损压缩[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年03期
3 张景雄,杜道生;位置不确定性与属性不确定性的场模型[J];测绘学报;1999年03期
4 刘艳芳;兰泽英;刘洋;唐祥云;;基于混合熵模型的遥感分类不确定性的多尺度评价方法研究[J];测绘学报;2009年01期
5 钱建平;周勇;杨信廷;;基于遥感和信息熵的城乡结合部范围界定——以荆州市为例[J];长江流域资源与环境;2007年04期
6 阳方林,郭红阳,杨风暴;像素级图像融合效果的评价方法研究[J];测试技术学报;2002年04期
7 罗音,舒宁;基于信息量确定遥感图像主要波段的方法[J];城市勘测;2002年04期
8 兰泽英;刘艳芳;唐祥云;刘洋;;遥感影像分类不确定性的描述与评价方法研究(英文)[J];Geo-Spatial Information Science;2009年01期
9 张景雄;张金平;姚娜;;遥感土地覆被信息不确定性的表征(英文)[J];Geo-Spatial Information Science;2009年03期
10 胡圣武,许辉,王新洲,潘正风;遥感数据的模糊不确定性及其处理方法探讨[J];地理与地理信息科学;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 刘恒殊;超光谱遥感图像压缩算法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
2 李飞鹏;卫星遥感影像压缩[D];武汉大学;2003年
3 王占宏;遥感影像信息量及质量度量模型的研究[D];武汉大学;2004年
4 吴家骥;多光谱图像编码技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
5 冯燕;高光谱图像压缩技术研究[D];西北工业大学;2006年
6 黄菁;高光谱图像编码研究[D];南京理工大学;2008年
7 陈雨时;基于光谱特性的高光谱图像压缩方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 马静;干涉高光谱图像高效压缩技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 张威;无人机载光谱仪超光谱图像压缩技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈海鹏;基于JPEG2000的遥感影像压缩研究[D];武汉大学;2005年
2 郑学芬;遥感影像的不确定性及信息量的计算方法研究[D];山东科技大学;2006年
3 陈林杰;基于DSP的多光谱图象数据压缩技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
4 杜述松;干涉光谱图像压缩算法的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2006年
5 王良燕;基于小波变换的图像压缩算法研究[D];合肥工业大学;2007年
6 张兰;基于小波变换的遥感图像压缩技术研究[D];电子科技大学;2008年
7 张学东;遥感信息处理中的不确定性及其可视化研究[D];福建师范大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张晓玲;许炎;王晓忠;许磊;;基于薄雾偏振特性的图像融合方法[J];厦门大学学报(自然科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 胡方方;张金成;胡敏芳;;基于WUDFB的嵌入式块SAR图像编码算法[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李小根;流域可视化多分辨率大场景模型研究[D];郑州大学;2010年
2 王海文;多光谱颜色复制的关键技术研究[D];华南理工大学;2012年
3 齐滨;高光谱图像分类及端元提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋晓玥;基于TDPCA与SPIHT的高光谱压缩和降维算法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 何正民;多源遥感图像像素级融合技术的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 孙子翼;基于Contourlet变换和PSO的多光谱遥感图像分形压缩方法[D];南京航空航天大学;2010年
4 王粮库;多源影像融合技术研究[D];苏州大学;2011年
5 李俊峰;基于像素级的图像融合方法研究[D];南昌航空大学;2008年
6 王迎;基于粗糙集理论和Markov随机场的遥感图像分类算法研究[D];电子科技大学;2009年
7 邹健飞;基于第二代小波变换的星载遥感图像压缩算法研究[D];南京理工大学;2009年
8 田霞;混合粒子群优化算法在图像融合中的应用[D];陕西师范大学;2009年
9 董博宇;多源遥感图像配准技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 刘永征;基于JPEG2000的高光谱图像压缩系统设计研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁子奕,杨绿溪,吴球,何振亚;提高前馈神经网络泛化能力的新算法[J];电路与系统学报;1997年04期
2 焦李成,张莉,周伟达;支撑矢量预选取的中心距离比值法[J];电子学报;2001年03期
3 瞿东晖,张立明;多层前馈网络在模式识别中的理论和应用[J];电子学报;1995年07期
4 李云松,吴成柯,陈军,相里斌;基于小波的干涉多光谱卫星图像压缩方法[J];光学学报;2001年06期
5 阎敬文,钱神恩,孙辉,张圣华,祁雷;三维多光谱数据压缩的新方法[J];光学学报;1997年03期
6 何明一;双并联前向神经网络及其在飞行故障检测仿真研究中的应用[J];航空学报;1994年07期
7 张学工;关于统计学习理论与支持向量机[J];自动化学报;2000年01期
8 孙才志,王敬东,潘俊;模糊聚类分析最佳聚类数的确定方法研究[J];模糊系统与数学;2001年01期
9 范九伦,裴继红,谢维信;聚类有效性函数:熵公式[J];模糊系统与数学;1998年03期
10 闫宇松,sxx0.math.pku.edu.cn,石青云;可逆的DCT整型变换与无失真图像压缩[J];软件学报;2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林卉;舒宁;杜培军;;基于多光谱遥感图像边缘检测方法的研究[J];测绘技术装备;2004年03期
2 付炜,邢广忠,侯蓝田,王文君;基于小波的遥感影像特征信息融合模式研究[J];应用科学学报;2005年05期
3 陈妍;;基于小波变换的图像数据压缩方法[J];天津市财贸管理干部学院学报;2008年04期
4 李津,黄瑞光;基于小波理论的视频图像压缩技术的研究与实现[J];电讯技术;2001年03期
5 王曾敏;杨兆选;苏育挺;冯登超;丁学文;陈杨;吴佳鹏;;智能交通系统中图像融合与压缩技术[J];计算机工程;2008年14期
6 黄大庆;甘琼;;一种新颖的无人机侦察图像分区域压缩算法[J];南京航空航天大学学报;2009年S1期
7 高攀,陆宇平,沈春林;基于小波变换的数字地图数据压缩技术研究[J];南京航空航天大学学报;2000年05期
8 赖万钦;;基于图像压缩的PDF417条码数据存储[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2011年01期
9 罗扬,谭汉松;图像的小波压缩技术及研究进展[J];长沙大学学报;2004年04期
10 李新;秦世引;;一种具有高保真度光谱的遥感图像快速融合法[J];宇航学报;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 饶莉;董金明;;基于小波零树编码的彩色图像压缩技术研究[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
2 王秀碧;黄晓莉;刘永春;;基于小波变换的多尺度边缘检测[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
3 王刚;黄泰翼;;基于小波变换和规则的汉语声调识别[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
4 鲍文;刘金福;祝豪;;基于小波变换的电厂实时数据压缩存储系统[A];2004电站自动化信息化学术技术交流会议论文集[C];2004年
5 王光芦;徐明;;基于小波分析炮击振动信号的降噪处理[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
6 王小侠;赵凤群;戴芳;方小艳;;基于分形维数的四叉树图像编码[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
7 吴昊;曾国卿;;一种基于Haar小波的图像处理技术[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
8 石星;;小波变换在雷达信号处理中的应用[A];四川省电子学会雷达与火控、电子线路与系统专业委员会学术交流会10周年优秀论文集[C];2006年
9 刘双喜;邢济收;魏建亮;;小波变换在齿轮边缘检测中的应用[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
10 尹强;;一种基于粒子群算法的半脆弱水印方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;IBM压缩技术使内存容量倍增[N];中国电子报;2000年
2 记者 佟驰 实习记者 赵捷;管道局召开天然气压缩技术国际研讨会[N];石油管道报;2005年
3 本报通讯员 张凤波汪丹;我们这样过十一[N];石油管道报;2008年
4 ;内容压缩催化VTL[N];网络世界;2005年
5 中油管道天然气压缩技术有限公司经理、党委书记 蔡德宇;建设一流的管道天然气压缩技术服务公司[N];石油管道报;2006年
6 本报特约记者 韩春娟;以诚信乙方文化铸造卓越压缩技术品牌[N];石油管道报;2006年
7 韦羽;索尼与三星将签署专利交叉授权合约[N];电子资讯时报;2004年
8 史福典;一个与通信结缘二十年的人[N];石油管道报;2005年
9 本报记者 李飞;3G来了 你还发短信吗?[N];中国电脑教育报;2006年
10 杨阿昭;NetCelera压缩WAN流量[N];中国计算机报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴铮;多光谱遥感图像压缩技术研究[D];西北工业大学;2004年
2 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
3 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
4 王强;基于声信号检测的管道TPD预警系统研究[D];浙江大学;2005年
5 姜朝阳;作物冠层传输过程中的时间序列分析与阻力估算[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
6 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
7 董卫军;基于小波变换的图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
8 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
9 李丽明;瞬态诱发耳声发射(TEOAE)识别与分析新方法的应用基础研究[D];中国协和医科大学;1997年
10 修吉宏;基于图像功率谱的航空图像质量判别技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟艳华;JPEG2000中DWT的VLSI结构设计[D];国防科学技术大学;2010年
2 海洋;基于不可分小波变换的指纹增强[D];华中科技大学;2010年
3 胡志定;面向数字摄影测量的遥感影像压缩技术的研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 杨旭;基于小波变换的综合滤波法去噪声[D];昆明理工大学;2010年
5 申华;基于小波变换的静态图象压缩技术的研究[D];西北工业大学;2002年
6 廖重贵;小波分析在变形监测中的应用研究[D];江西理工大学;2010年
7 钟读贤;小波矩量法在电磁散射问题求解中的应用研究[D];安徽大学;2010年
8 丁西明;基于小波变换的图像增强研究[D];安徽大学;2010年
9 蔡娜;小波变换在THz时域光谱技术中的应用[D];河北工程大学;2010年
10 李娜;基于小波变换和自适应算法的声学回声消除理论与应用研究[D];昆明理工大学;2010年
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