文档介绍：徽邝┟丞垒靼一┟垒皿摘要论文题目:基于某馄淄枷裱顾跫际醯难芯考笆迪专业:信号与信息处理硕士生:李耀辉指导教师:吴冬梅关键词:超光谱图像;煌枷裱顾酰籇恍〔ū浠唬研究类型:应用研究超光谱图像在军事和民用领域中的目标分类、目标识别、目标跟踪等方面具有重要的研究价值和应用意义。随着光谱成像技术的发展,光谱成像仪分辨率的提高,超光谱图像作为一种重要的数据源,其数据量日益庞大,给存储和传输都带来了巨大的压力。而到目前为止,一直没有形成一套成熟或标准的超光谱图像压缩技术。因此,对超光谱图像压缩编码的研究具有重要的应用价值。由于超光谱图像具有细节丰富,容量大的特点,采用传统的压缩方法都存在不同的局限性,而要实现超光谱图像这样的大数据量的快速无损压缩就更难了,目前以实现近无损压缩的研究居多。本文选用以推扫形式获得的超光谱序列图作为研究对象,依据特殊的图像获取手段带来的独特的图像特征,建立了简单谱间预测模型。在处理预测后得到的残差图像时选用整数小波基对其作基于提升的整数小波变换。该运算只涉及加减法和移位运算,且可以获得完全还原的小波变换系数,能满足易于硬件实现和无损压缩的要求。本文用镅员嘈戳顺馄淄枷袷荻寥∧?椤⑵准湓げ饽块、整数小波变换模块、嵌入式零树编码模块的相关程序,并利用7⒒肪澈臀亭公司的7宥运杓票嘈吹乃惴ń辛顺晒Φ氖挡狻W詈蠼岷螩集成开发环境和7澹扇”嘁肫饔呕⑷砑魉呒际酢⑹荽虬理、际醢嵋剖荨⒏慕渲煤痛娲⒖占涞确椒ǘ运惴ń辛擞呕蟠筇岣吡实验表明使用本系统对的超光谱图像进行压缩时,平均压缩比达到,=饴牒蟮玫降闹毓雇枷竦姆逯敌噪比为无穷大,满足超光谱图像无损压缩的要求。在使用本系统处理一幅×的超光谱图像,在算法优化前平均耗时为.,优化后的平均耗时为硭俣忍岣吡ィ呕Ч飨浴硬件资源的利用率和系统的实用性。7迳希
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—■置暑置毒唬籭菔頸暑置暑宣重胘暑嗣暑暑置暑鼻置昌置胕钪檬頸鹖媸頸媸钚頸置萱暑暑暑葺宣宣宣宣宣现代空间遥感技术的发展导致传感器空间分辨率、光谱分辨率大幅度提高,这些传感器投入运行使卫星图像的数据量和计算机处理运算量大幅度增加。通常情况下,超光谱遥感图像数据量都在几兆、几百兆甚至上千兆字节,图像数据的计算量和机器耗费的时间随原始数据的大小呈线性增长,尽管计算机技术不断发展,但就目前的计算机处理能力还难以赶上遥感数据的增加量,因此超光谱遥感图像的大量数据必须经过压缩才能适应图像传输和存储的需求。所以,数据压缩技术在遥感领域越来越受到重视,尤其是高速数据实时压缩技术的研究是当前研究的热点。实现超光谱遥感图像的实时压缩,是我国急待解决的难题,它将在国防及空间系统中发挥越来越重要的作用【。超光谱遥感图像分辨率高、纹理丰富、信息量大、码速率高,为了适应数据传输和存储的需要,除了压缩比和失真度外,还特别要求压缩技术的实时性好,可靠性高。但是,到目前为止一直没有形成一套成熟或标准的超光谱图像压缩技术。超光谱图像的数据压缩研究依然是国际上非常活跃的研究专题【】。目前国外的超光谱图像压缩技术经过数十年的发展,方法各种各样,但各有利弊,都不是真正性能最佳的压缩方法。其中美国宇航局和欧洲空间局τ诹煜鹊匚唬窃乇嗦胙顾醣纫惨恢迸腔苍倍左右,其总体水平离卫星应用还有差距,且距离实时性要求很远【9谝灿不少单位研究图像压缩,如:航天总公司⒈本┖娇蘸教齑笱А⒐豕ひ荡笱等,各有所长,但基本都处于研究阶段。因此,研制出适合于超光谱图像数据实时压缩的方法,满足空间使用条件,具有一定的理论意义和重要的实用价值。随着航天光学遥感技术的发展及遥感数据应用的不断深入,人们对地球观测的要求越来越高,对光学遥感器的要求也越来越高。超光谱图像通过成像光谱仪获得。成像光谱技术是年代发展起来的一种新型遥感技术。它是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。成像光谱技术集光谱与成像为一体,具有获得高空间分辨率和光谱分辨率、超多波段光谱图像的能力。根据超光谱图像和地物光谱特征,研究人员可以快速、定量的分析、识别地物类型和确定物质性质,得到比普通遥感图像更为丰富、准确的信息随尽
.,对每个空间像元经过色散形成几十个乃至几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖,从而形成谱分辨率为波长的%锏侥擅数量级囊8惺荨U庵质萦捎谄追直媛矢撸ǔ3莆3猻数据惨胱鞲吖馄或超谱图像,可以用“图像立方体”来形象描述,其中二维表征空间位成像光谱图像按照光谱通道数和光谱分辨率的不同,可分为多光谱、超光谱和超高光谱三类。传统