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基于小波的感兴趣区域图像编码在遥感图像压缩中的应用

张炜炜  
【摘要】:离散小波变换算法(Discrete Wavelet Transform,DWT)是现代谱分析工具,在包括压缩在内的图像处理与图像分析领域正得到越来越广泛的应用。这种算法对于时域或频域的考察都采取局部的方式,所以对于非平稳过程也一样十分有效。小波在信号分析中对高频成分采用由粗到细渐进的时空域上的取样间隔,所以能够像自动调焦一样看清远近不同的景物,并放大任意细节,是构造图像多分辨率的有力工具。为保证图像或图像的部分区域高保真地恢复,需要使用无损压缩,此时,将整数小波应用到无失真编码可以得到较好的效果。 感兴趣区域ROI(Region of Interest)编码是正在制订的静止图像压缩国际新标准JPEG2000支持的一种创新方法。本文利用嵌入式编码理论,提出了基于SPIHT的ROI编码算法,其基本思想是:由于SPIHT是嵌入式编码,图像经过小波分解后,小波系数按重要性排列,如果按一定比例放大ROI系数(或者按一定比例缩小背景系数),ROI便可以比背景更快更清晰的重构出来。其结果是在重构过程中,ROI的保真度高于图像其余部分(背景)。该方法有着广阔的应用前景,比如网络传输或远程诊断,可以大大节省传输时间和存储空间。为扩展该算法的应用范围,还提出了一种自适应提取ROI的方法。 遥感卫星在国民经济和军事中扮演着越来越重要的角色,对遥感图像处理技术的要求也越来越高。本文详细分析了遥感图像的成像机理以及其灰度分布的特点,研究了它经过小波分解后小波系数的规律,给出了遥感图像的量化和比特分配方法,并成功的把ROI编码方法应用于遥感图像。


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