收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

干涉高光谱图像高效压缩技术研究

马静  
【摘要】: 干涉高光谱技术是目前航天遥感领域内具有实用性价值的成像光谱技术,能够获得丰富的被测目标的空间和光谱信息,被广泛应用于环境监测、地质、气象和军事等领域。作为一种三维图像,其海量的数据导致存储与有限带宽信道上的传输非常困难,因此必须针对其数据特点设计高效的压缩编码方案。 针对干涉高光谱图像航天应用需求,论文从两个角度对干涉高光谱图像编码技术作了深入研究:一是从无损压缩编码的角度,对帧间预测和矢量量化进行改进与结合,研究高效的适合于干涉高光谱图像特点的无损压缩方法;二是从有损压缩编码的角度,分别对三维小波变换和熵编码方法进行改进,研究有效保持恢复图像光谱和空间信息的有损压缩方法。本文的主要工作及取得的研究成果如下: 1.提出一种针对联合调制干涉高光谱数据——LASIS (Large Aperture Static Imaging Spectrometer)数据的快速双向预测无损压缩方法。该方法由双向预测和熵编码两个模块有机结合形成。采用双向预测方法消除LASIS数据中的空间冗余信息和光谱冗余信息。并对双向预测运算优化,提高预测速度。采用运算速度快的区域编码对预测残差编码,提高编码速度。快速双向预测无损压缩方法在压缩比和运行速度方面均优于目前国际上流行的无损压缩方法,适合于实际航天星载压缩应用。 2.提出一种基于点到线模型的扩展矢量量化算法,并给出该算法在图像无损压缩中的实际压缩方案。该算法在LBG (Linde-Buzo-Gray algorithm)算法码书的基础上,利用点到线的垂线关系,对矢量进行量化表示,达到图像压缩的目的。在此基础上,我们进一步将扩展LBG算法应用于干涉高光谱图像压缩中,提出一种结合双向预测的矢量量化无损压缩算法,该方法可以显著提高干涉高光谱图像无损压缩的性能。 3.提出一种基于方向角预测的三维小波变换的有损压缩方法。这种三维小波变换的特点在于它将方向预测结合到三维提升小波中。每一维中提升小波的预测可在相关性最强的方向上进行而不需要总是局限在变换的方向上。实验证明,对于干涉高光谱图像这种方向性很强的立体图像序列,基于方向角预测的三维小波变换比原始三维提升小波变换有明显改进。使用基于方向角预测的三维小波变换的压缩方法比使用原始三维提升小波变换的方法在8倍压缩时的效果可提高1dB左右。 4.提出采用不等权重的率失真优化截取SPIHT (Set Partitioning in HierarchicalTrees)算法对干涉高光谱图像进行有损压缩。根据干涉高光谱图像在空间域和傅里叶域的特点,推导出空间域中随着光程差的增大,干涉图像对傅里叶域中光谱曲线的形状影响越大。基于上述研究结论,该算法在光程差方向上,逐渐提升率失真函数的斜率,增大对图像的保护程度,这样不仅弥补了SPIHT算法在码率分配上的不足,而且有效的保护了傅里叶域中的光谱信息。实验结果表明,该算法实现性能比传统算法在空间域和傅里叶域中都有所改进。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 袁卫卫,王国秋,沙基昌;混合量化与基于小波的图像压缩[J];国防科技大学学报;1997年04期
2 杨锐;雍正正;;引入病毒进化模型的新型模拟退火算法[J];深圳大学学报(理工版);2006年02期
3 陈冬梅;;基于均值排序的新的初始码书算法的研究[J];制造业自动化;2011年06期
4 李春华,白云飞,倪素虹,刁彦华;一种基于三维小波变换的图像编码算法[J];仪器仪表学报;2002年S1期
5 周杰,彭嘉雄;一种简单的基于矢量量化的方块编码方案[J];华中理工大学学报;1994年05期
6 张文忠,沈兰荪;结合运动补偿的三维小波图像编码[J];电子测量与仪器学报;1997年04期
7 虞湘滨,曹宁,牛剑江;一种基于小波变换的静止图像编码方法[J];河海大学常州分校学报;2001年02期
8 李春华,王彦骏,张雨生;基于三维小波变换的视频图像编码算法[J];华北电力大学学报;2001年01期
9 王冬芳,余宁梅,高勇,张如亮;STC相关矢量量化图像编码算法的VLSI结构[J];西安理工大学学报;2005年01期
10 徐旻;叶卫东;;速变量遥测参数压缩方法的研究[J];遥测遥控;2008年01期
11 阎敬文,孙辉,张圣华;基于小波变换和矢量量化的遥感图象压缩方法[J];中国图象图形学报;1997年10期
12 王景宇,周玉钦,王百锁;BJ分形图像编码[J];大连海事大学学报;2000年02期
13 高西奇,甘露,邹采荣;多小波变换零树图像编码方法研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年02期
14 闫敬文,沈贵明,胡晓毅,许芳;基于KLT/WT和谱特征矢量量化三维谱像数据压缩[J];遥感学报;2000年04期
15 周洪岳,赵光宙;一种提高分形图像压缩编码速度的方法[J];浙江大学学报(工学版);2003年06期
16 张培珍;黄子俊;管幼东;;一种小波树分类和合成编码结合的图像压缩方法[J];空军雷达学院学报;2006年04期
17 高山;毕笃彦;魏娜;;基于形态学位平面扫描的遥感图像压缩算法[J];计算机应用;2009年05期
18 赵春晖;陈万海;张凌雁;;一种基于矢量量化的高光谱遥感图像压缩算法[J];哈尔滨工程大学学报;2006年03期
19 庄燕滨,杨晓云,陈玉泉;数据压缩技术在语音电子系统中的应用[J];河海大学常州分校学报;1997年01期
20 张兆宁,郁惟镛,张毅刚;基于小波包变换和矢量量化的电力系统故障数据压缩[J];电力系统自动化;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王俊;康世华;刘映杰;马义德;;基于平衡正交多小波与SOFM的图像压缩方法[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
2 胡昊;王红星;;一种改进的相关矢量量化图像编码算法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
3 许鹏飞;罗建书;;基于模糊-C划分的矢量量化及其在视频编码中的应用[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
4 陈金涛;宋蓓蓓;;图像矢量量化系统设计中的简便策略[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
5 胡海清;阮栢尧;张歆奕;;基于遗传算法的VQ最优码本设计及其在图像压缩中的应用[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
6 杨云志;黄顺吉;王建国;;矢量量化在SAR原始数据压缩中的应用[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
7 陈倩;杨建刚;;基于混合粒子群的矢量量化索引值分配方法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
8 段勇;崔宝侠;;一种基于小波变换的矢量量化编码方法[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
9 张文琴;蒋刚毅;邓云凯;;一种基于小波变换和矢量量化的图像多描述编码方法[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
10 陈善学;;等误差竞争学习算法在矢量量化中的应用[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 周有喜;深空通信中的若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
3 张正阳;高性能图像编码研究[D];西安电子科技大学;1999年
4 庄怀宇;内嵌图像编码中高效码率控制技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
5 刘继新;基于矢量量化技术的音频信息隐藏算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 冯前进;基于小波变换的医学图像编码[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
7 伞兴;静态图像压缩方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 王成优;全相位双正交变换理论及其在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2010年
9 邓家先;遥感图像编码技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 蒋文军;基于率失真优化的嵌套式静态图像编码算法研究[D];电子科技大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林晓燕;多小波变换在图像编码中的应用研究[D];天津大学;2005年
2 汪先健;基于子带分解的彩色图像分层编码[D];吉林大学;2006年
3 王冬芳;相关矢量量化图像编码电路系统的研究[D];西安理工大学;2004年
4 路岩;基于联合MSE和分类失真测度的高光谱图像压缩方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 张丽英;提升框架下整数小波变换结合VQ图像压缩方法的研究[D];吉林大学;2004年
6 吕国华;基于方向滤波器和小波变换的图像编码[D];广东工业大学;2008年
7 李国刚;基于小波变换和误差竞争学习的矢量量化方法研究[D];山东大学;2005年
8 邹玮刚;基于小波变换的快速分形图像编码压缩方法的研究[D];南昌大学;2006年
9 康世华;基于多小波和神经网络的图像编码算法研究[D];兰州大学;2006年
10 王振;MPEG-4运动补偿算法和背景图像编码的研究[D];清华大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 别卫青;校园里的健身俱乐部[N];中国体育报;2004年
2 记者 文艳;教育部与我市合建西电科大[N];西安日报;2007年
3 贾志敏 秦 明;用网络传递国情校情友情[N];陕西日报;2005年
4 记者 侯树金;厚重文化引纳人才[N];西安日报;2007年
5 强建周 秦明 柯昌万;夯实工程教育的根基[N];中国教育报;2006年
6 强建周 秦明 张哲浩;夯实工程教育根基[N];科技日报;2006年
7 记者 文艳;市政协委员视察我市节能减排工作[N];西安日报;2008年
8 实习生 李萌 本报记者 李凝;一流大学是我们的努力方向[N];科技日报;2002年
9 本报记者 柯昌万 通讯员 强建周;给学生一碗“心灵鸡汤”[N];中国教育报;2004年
10 本报记者 柯昌万 通讯员 秦明;凝聚在党的旗帜下[N];中国教育报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978