当前位置:主页 > 管理论文 > 工程管理论文 >

基于兴趣体保护的高光谱遥感图像压缩技术研究

发布时间:2019-01-03 21:47
【摘要】:较高的光谱分辨率对于高光谱遥感图像的应用十分重要,但是,高光谱图像带来了海量数据,这给数据的存储和传输带来了巨大压力。高光谱遥感图像自身特性决定其不同于二维图像,因此从高光谱遥感图像自身特性出发来进行高光谱遥感图像的压缩就是一个重要的研究课题。论文探索了高光谱遥感图像的空间相关性和谱间相关性,研究其与静态二维图像之间的相关性差异。结果表明:高光谱图像的空间相关性要弱于二维静止图像,同时高光谱图像的谱间相关性要强于空间相关性。提出了兴趣体的概念,即感兴趣波段中的感兴趣区域。针对地物分类应用,研究了最佳波段选择方法;针对目标提取应用,研究了基于小波分解的波段选取方法。并通过仿真实验验证了两种波段选择的效果。在ROI提取过程中,论文采用了FastICA算法,并通过实验对比证明了该方法在突出目标以及抑制背景两个方面都明显好于其他常见方法,主要原因是事先利用MNF变换对原始数据进行降维,从而降低了噪声对目标探测的不利影响。论文研究了基于小波Contourlet变换和兴趣体保护的高光谱图像压缩方法。可分离二维小波变换对纹理丰富图像进行低比特率压缩时,图像边缘附近会产生“振铃”现象,而单纯的Contourlet变换具有4/3冗余度,导致Contourlet系数增多,不利于图像的压缩编码,因此研究了二者结合、优势互补的图像压缩算法。兴趣体保护较单纯的兴趣区保护或兴趣波段保护而言,保护内容更加精准,需保护的信息量大大减少,因此在进行相同码率压缩情况下,重构图像的兴趣区与背景区都将获得更优的图像质量。将Maxshift算法推广到三维图像,提升了BOI中ROI区域的变换系数。通过实验验证了在压缩比8:1时,本文提出的算法峰值信噪比达到了40dB以上,较单纯使用小波变换的3D-SPIHT算法提高了3.16dB;从视觉效果可以看到由于结合了Contourlet变换,重构图像纹理清晰,边缘明显。重构图像用于分类应用几乎未受影响。
[Abstract]:High spectral resolution is very important for the application of hyperspectral remote sensing images, but hyperspectral images bring massive data, which brings great pressure to the storage and transmission of data. Hyperspectral remote sensing images are different from two-dimensional images because of their own characteristics. Therefore, it is an important research topic to compress hyperspectral remote sensing images from their own characteristics. The spatial correlation and spectral correlation of hyperspectral remote sensing images are explored in this paper, and the differences between spatial correlation and static two-dimensional images are studied. The results show that the spatial correlation of hyperspectral images is weaker than that of two-dimensional still images, and the spectral correlation of hyperspectral images is stronger than that of spatial correlation. In this paper, the concept of the part of interest is proposed, that is, the region of interest in the band of interest. The optimal band selection method is studied for the application of ground object classification, and the wavelet decomposition based band selection method is studied for the target extraction application. The effect of two bands selection is verified by simulation experiment. In the process of ROI extraction, FastICA algorithm is used in this paper, and the experimental results show that this method is better than other common methods in highlighting target and suppressing background. The main reason is that the MNF transform is used to reduce the dimension of the original data, which reduces the adverse effect of noise on target detection. In this paper, a method of hyperspectral image compression based on wavelet Contourlet transform and object of interest protection is studied. When the image is compressed at low bit rate by separable two-dimensional wavelet transform, the phenomenon of ringing will occur near the edge of the image, while the simple Contourlet transform has 4 / 3 redundancy, which leads to the increase of the Contourlet coefficient, which is not conducive to the compression and coding of the image. Therefore, an image compression algorithm based on the combination of the two and complementary advantages is studied. The object protection is more accurate than the simple protection of the area of interest or the protection of interest band, and the amount of information needed to be protected is greatly reduced, so in the case of the same bit rate compression, The region of interest and background of reconstructed image will achieve better image quality. The Maxshift algorithm is extended to 3D image, and the transform coefficient of ROI region in BOI is improved. The experimental results show that the peak SNR of the proposed algorithm is above 40dB when the compression ratio is 8:1, which is 3.16 dB higher than that of the 3D-SPIHT algorithm using wavelet transform alone. It can be seen from the visual effect that the reconstructed image has clear texture and obvious edge due to the combination of Contourlet transform. The application of reconstructed image for classification is almost unaffected.
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP751

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙钊;高光谱遥感的应用[J];贵州教育学院学报(自然科学);2004年04期

2 杜培军;陈云浩;;高光谱遥感信息智能处理的若干理论与技术问题[J];科技导报;2006年01期

3 孙琦;郑小贤;刘东兰;;高光谱遥感获取伐区调查数据的应用综述[J];林业资源管理;2006年05期

4 潘伟;夏丽丽;;高光谱遥感分类方法研究[J];福建电脑;2007年01期

5 张利;戚浩平;;高光谱遥感及其在青藏高原的应用潜力分析[J];测绘科学;2008年S3期

6 张利;戚浩平;;高光谱遥感及其在青藏高原的应用潜力分析[J];测绘科学;2008年S1期

7 岳跃民;王克林;张兵;陈正超;;高光谱遥感在生态系统研究中的应用进展[J];遥感技术与应用;2008年04期

8 周磊;辛晓平;李刚;杨桂霞;张宏斌;;高光谱遥感在草原监测中的应用[J];草业科学;2009年04期

9 方红亮,田庆久;高光谱遥感在植被监测中的研究综述[J];遥感技术与应用;1998年01期

10 王建宇;高光谱遥感──给人类配上一副神眼[J];世界科学;1999年12期

相关会议论文 前10条

1 张霞;刘良云;赵春江;张兵;;利用高光谱遥感图像估算小麦氮含量研究[A];成像光谱技术与应用研讨会论文集[C];2002年

2 杜培军;陈云浩;;高光谱遥感信息智能处理的基础研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

3 徐元进;胡光道;;取缔阀值的高光谱遥感光谱匹配分类信息制图[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

4 张永强;文丽萍;王振营;;高光谱遥感在监测作物受病虫肥胁迫中的应用[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集(下册)[C];2006年

5 王艺婷;黄世奇;王红霞;;从信息的角度看高光谱遥感技术[A];国家安全地球物理丛书(九)——防灾减灾与国家安全[C];2013年

6 李京;蒋卫国;;高光谱遥感在湿地监测与分类中的应用[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

7 房华乐;任润东;苏飞;梁勇;;高光谱遥感在农业中的应用[A];第四届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2012年

8 黄娟;郭明克;张永梅;闫涛;王宁;;利用高光谱遥感资料提取赤潮信息方法研究[A];成像光谱技术与应用研讨会论文集[C];2002年

9 杜培军;方涛;林卉;;高光谱遥感影像降维方法研究[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2003年

10 王新鸿;唐伶俐;马灵玲;;高光谱遥感在内陆水质监测中的应用[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年

相关重要报纸文章 前4条

1 张学君;高光谱遥感技术助力覆盖区找矿[N];中国国土资源报;2011年

2 记者 金小平;中国地调局举办高光谱遥感找矿培训班[N];中国矿业报;2007年

3 中国科学院院士、国际欧亚科学院院士 童庆禧;我国高光谱遥感的发展[N];中国测绘报;2008年

4 文龙 胡军;张立福:用光谱观测大地的人[N];科技日报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 张海涛;基于兴趣体保护的高光谱遥感图像压缩技术研究[D];辽宁工程技术大学;2014年

2 王霄鹏;黄河三角洲湿地典型植被高光谱遥感研究[D];大连海事大学;2014年

3 孙蕾;小波构造理论及其在高光谱遥感图像去噪与压缩中的应用[D];国防科学技术大学;2010年

4 谭炳香;高光谱遥感森林类型识别及其郁闭度定量估测研究[D];中国林业科学研究院;2006年

5 田丰;全波段(0.35~25μm)高光谱遥感矿物识别和定量化反演技术研究[D];中国地质大学(北京);2010年

6 刘康;基于主动学习的高光谱图像分类技术研究[D];中国矿业大学(北京);2014年

7 刘伟东;高光谱遥感土壤信息提取与挖掘研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年

8 沈照庆;基于支持向量机(SVM)的高光谱影像智能化分析关键问题研究[D];武汉大学;2010年

9 冯燕;高光谱图像压缩技术研究[D];西北工业大学;2006年

10 叶成名;基于高光谱遥感的青藏高原岩矿信息提取方法与应用研究[D];成都理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 柳家福;基于GPU的矿产资源高光谱遥感探测数据快速处理[D];南京理工大学;2015年

2 张小东;基于光谱解混的高光谱遥感烃弱信息提取[D];成都理工大学;2015年

3 刘淼;不同营养水平冬小麦长势高光谱遥感监测[D];西北农林科技大学;2016年

4 牛璐璐;航空高光谱遥感影像自动拼接技术研究[D];吉林大学;2016年

5 陈东来;高光谱遥感场景成像模型研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

6 杨文韬;一种结合万有引力的高光谱遥感影像无监督分类算法[D];成都理工大学;2011年

7 顾桂华;高光谱遥感场景模型仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

8 毕晓佳;高光谱遥感岩矿填图应用研究[D];成都理工大学;2009年

9 李静;地下煤火高光谱遥感信息定量提取研究[D];首都师范大学;2009年

10 况军;高光谱遥感图像无损压缩的研究[D];国防科学技术大学;2007年



本文编号:2399910

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/2399910.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户f1353***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com