基于譜間DPCM和整數(shù)小波變換的超光譜遙感圖像無損壓縮算法研究.pdf

1、在空間遙感領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)遙感圖像實(shí)時(shí)壓縮是亟待解決的問題。超光譜遙感圖像是三維立體圖像，即在普通二維圖像的基礎(chǔ)上多了一維光譜信息，其分辨率高、信息量大、碼速率高，壓縮技術(shù)不僅要求大壓縮比和低失真度，特別要求實(shí)時(shí)性好、可靠性高，因此應(yīng)盡可能采用無損或近無損壓縮方法。本文對(duì)超光譜遙感圖像的壓縮算法進(jìn)行研究。 首先對(duì)超光譜遙感圖像的相關(guān)性進(jìn)行了分析和計(jì)算。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：超光譜遙感圖像存在很強(qiáng)的譜間結(jié)構(gòu)相關(guān)性和譜間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，而其空間相關(guān)性

2、則比普通圖像略低。因此，超光譜遙感圖像壓縮算法設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)放在去除譜間相關(guān)性上。 對(duì)譜間DPCM無損壓縮算法進(jìn)行了研究和仿真。該算法采用譜間DPCM預(yù)測+幀內(nèi)二維DPCM預(yù)測+算術(shù)編碼的方法，有效地去除了超光譜圖像的譜間相關(guān)性。仿真結(jié)果表明，壓縮比可達(dá)1.6618，和僅僅采用幀內(nèi)二維DPCM預(yù)測+變長編碼的方法相比，壓縮比提高了17.5～46.7％。該算法僅需簡單的加、減法操作，運(yùn)算簡潔、速度快、占用內(nèi)存少，且易于硬件實(shí)現(xiàn)。

3、 對(duì)整數(shù)小波變換無損壓縮算法進(jìn)行了研究和仿真。該算法討論了用提升方案構(gòu)造整數(shù)小波變換的方法，它比一般小波變換更適于去除超光譜數(shù)據(jù)冗余。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于超光譜圖像而言，當(dāng)采用三層小波分解時(shí)，該算法壓縮比可達(dá)1.4379。 提出了基于譜間DPCM和整數(shù)小波變換的無損壓縮算法。該算法有機(jī)地結(jié)合了上述兩種算法的優(yōu)點(diǎn)，有效地去除了超光譜圖像的譜間和空間相關(guān)性。該算法采用了譜間DPCM預(yù)測+整數(shù)小波變換+算術(shù)編碼的實(shí)現(xiàn)方案。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表