衛(wèi)星干涉光譜圖像編碼技術(shù)研究.pdf

1、衛(wèi)星遙感干涉成像光譜技術(shù)是當(dāng)代各國(guó)高新科技競(jìng)爭(zhēng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)."神舟"三號(hào)飛船發(fā)射升空使我國(guó)成為世界上第二個(gè)擁有航天成像光譜儀的國(guó)家,干涉多光譜圖像信息在今天和未來的軍事和生活領(lǐng)域起著戰(zhàn)略性的作用,研究該類圖像的信息處理與壓縮編碼技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.論文首先對(duì)國(guó)際上最新的靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG2000的核心算法進(jìn)行了進(jìn)一步的研究.在對(duì)我國(guó)863項(xiàng)目中研制的"大孔徑靜態(tài)干涉成像光譜儀"(LAISI)成像原理進(jìn)行了深入分析之后,對(duì)J

2、PEG2000中的率失真優(yōu)化截取內(nèi)嵌碼塊編碼(EBCOT)等圖像壓縮算法在該類圖像的有效應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致的理論分析和算法研究,并對(duì)衛(wèi)星干涉光譜圖像高效壓縮的新算法及其在星載環(huán)境下的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探索.主要的工作與研究成果如下:1.論文總結(jié)了EBCOT算法的一般特點(diǎn)和框架,提出了易于硬件實(shí)現(xiàn)的EBCOT算法.通過在T1編碼引擎中建立查找表,避免了比特平面編碼時(shí)的上下文計(jì)算,提高了系統(tǒng)編碼速度;提出了T2編碼快速率失真優(yōu)化算法,避免了浮點(diǎn)除法

3、運(yùn)算和數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)表示,降低了編碼系統(tǒng)的復(fù)雜度.2.針對(duì)比特平面提升感興趣區(qū)域(ROI)編碼算法的不足,提出了基于率失真斜率提升的 ROI編碼算法.算法碼流完全兼容于JPEG2000標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合MaxShift算法可實(shí)現(xiàn)任意形狀ROI處理,在編碼效率、對(duì)比度分析和圖像PSNR質(zhì)量上均高于JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)算法.3.提出了一種自適應(yīng)率失真提升感興趣光譜區(qū)域編碼方法,同時(shí)提出了一種基于EBCOT算法的絕對(duì)誤差測(cè)度的編碼方法.這兩種方法能夠有效

4、地保護(hù)LASIS光譜圖像光譜信息、克服小目標(biāo)丟失和保護(hù)光譜曲線平滑.4.提出了利用衛(wèi)星干涉多光譜圖像幀間推掃特性的干涉多光譜差值圖像序列壓縮編碼算法.算法在低復(fù)雜度前提下實(shí)現(xiàn)了LASIS多光譜圖像的高質(zhì)量壓縮,利用小波域系數(shù)匹配的多光譜圖像序列壓縮算法,避免了基于三維小波變換編碼算法存儲(chǔ)量、編碼延時(shí)大的缺陷,降低了系統(tǒng)編碼復(fù)雜度,提高了編碼效率,更適合硬件實(shí)現(xiàn).5.論文開展了實(shí)時(shí)高效、可適應(yīng)衛(wèi)星載荷環(huán)境的硬件編碼算法研究.相應(yīng)地設(shè)計(jì)并實(shí)