基于小波理論的SAR圖像壓縮算法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)是一種主動式的微波成像系統(tǒng)，可安裝在飛機、衛(wèi)星等飛行平臺上，全天時、全天候地實施對地觀測，并具有一定的地表穿透能力，在軍事和民用建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用。通常SAR圖像分辨率較高，成像范圍較大，數(shù)據(jù)量高，因此如何有效地對其進行壓縮，降低數(shù)據(jù)量，以利于存儲和傳輸便成為SAR圖像處理中的一個關(guān)鍵問題，具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　圍繞著SAR圖像的特點，本論文重點研究了小波域的SAR圖像編碼算法，主要包括以下內(nèi)

2、容：
　　首先，論文對SAR圖像特性做了較深入的理論分析。第一是受乘性相干斑噪聲的影響，SAR圖像數(shù)據(jù)相關(guān)性小，信息熵高；第二是SAR圖像上既有細節(jié)紋理信息又有大量均勻區(qū)域，這樣就有必要考慮減少均勻區(qū)域的編碼比特數(shù)；第三是SAR圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍很高。SAR圖像與光學(xué)圖像之間的這些差異意味著將光學(xué)圖像的編碼算法用于SAR圖像壓縮并不一定是最優(yōu)的，需要結(jié)合SAR圖像特點設(shè)計相應(yīng)的編碼算法。
　　接著，針對SAR圖像空間相關(guān)性低

3、，論文研究了基于小波變換的SAR圖像編碼算法?；诤罄m(xù)SAR圖像應(yīng)用前多進行相干斑去噪的預(yù)處理，論文在多級樹集合分裂(SPIHT)編碼算法基礎(chǔ)之上，結(jié)合空間樹結(jié)構(gòu)(SOT)進行相干斑去噪后再編碼，改善了重建圖像質(zhì)量；提出了結(jié)合小波樹構(gòu)建矢量進行量化、編碼的SAR圖像壓縮，去除了空間矢量量化的塊效應(yīng)，實現(xiàn)了大壓縮比下SAR圖像壓縮；最后，針對SAR圖像的目視判讀，在小波域引入人類視覺系統(tǒng)(HVS)，對人眼認為重要的信息進行加權(quán)，去除了編碼

4、中的視覺冗余，改善了重建SAR圖像的主觀視覺質(zhì)量。
　　然后，論文研究了基于多小波變換的SAR圖像壓縮。大多數(shù)單小波無法同時兼顧正交性和對稱性，而多小波能同時滿足對稱性、緊支性、消失矩和正交性的要求，在信號處理方面比單小波更有優(yōu)勢。針對多小波分解系數(shù)的特點，提出了基于多小波的改進SPIHT算法用于SAR圖像壓縮，獲得了優(yōu)于傳統(tǒng)SPIHT編碼算法的重建圖像質(zhì)量。同時，探討了在多小波域編碼前進行改進的軟閾值相干斑去噪，抑制相干斑噪聲的

5、同時盡量保持圖像邊緣信息，實現(xiàn)了多小波域去噪和編碼相結(jié)合，改善了圖像重建質(zhì)量，兩幅測試圖像的重建峰值信噪比分別提高了1.5dB和1.0dB。
　　最后，針對SAR圖像含有豐富的紋理信息，論文研究了基于小波包分解的SAR圖像壓縮。SAR圖像的紋理信息多分布于中、高頻子帶。小波變換只對圖像的低頻子帶進行分解，而小波包變換對圖像的高頻子帶也進行分解，能夠更好的與信號能量分布情況進行匹配。因此，論文研究了小波包分解最優(yōu)基選取的代價函數(shù)設(shè)計