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《中国科学院研究生院(遥感应用研究所)》 2004年
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基于谱间相关性的高光谱图像压缩方法研究

朱海青  
【摘要】:高光谱技术是21世纪遥感技术的发展前沿也是当今世界遥感界关注的焦点之一。高光谱图像可以获得比多光谱图像更丰富的信息,并使得许多原先用多光谱信息不能解决的问题现在可以得到解决。然而高光谱图像的这种具有较高谱分辨率的优越性是以其较大的数据量及较高的数据维为代价的,高光谱图像巨大的数据量,给数据存储和传输带来困难,因此在现有条件下,寻找一种有效的高光谱图像压缩方法具有十分重要的实际意义。 与传统的遥感数据源相比,高光谱数据同时具有空间冗余和谱间冗余的特点。因此,在高光谱图像压缩中为了得到好的图像压缩效果,既要考虑去除空间相关性又要考虑去除谱间统计相关性和谱间结构相关性。 本文在对高光谱图像数据特征进行了详细分析的基础上,对现有的压缩方法进行分析比较后,侧重于基于谱间相关性的高光谱图像压缩算法研究,取得以下研究结果: 1) 在对高光谱图像谱间统计相关性分析之后,发现类似地物的高光谱图像协方差矩阵的特征向量分布具有一定的相似性规律; 2) 根据1)中发现的规律提出了近似K—L变换的思想,并将这种思想应用于压缩算法中; 3) 将近年来比较流行的嵌入式压缩编码方法SPIHT应用到高光谱图像压缩中,实现了谱间K—L变换+单波段小波变换+SPIHT编码的压缩方法; 4) 对3)中的方法进行改进,提出并实现了谱间K—L变换+多波段组合小波变换+SPIHT编码的压缩方法,这一方法比其他传统的方法具有明显的优越性; 5) 实现了谱间三维小波变换+三维SPIHT编码的压缩方法;
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