基于终止扫描阈值的遥感立体像对压缩算法研究

发布时间：2017-07-02 20:09

  本文关键词：基于终止扫描阈值的遥感立体像对压缩算法研究

  更多相关文章： 遥感立体像对 小波变换 图像压缩 终止扫描阈值 终止扫描输出位

【摘要】：随着卫星遥感技术发展,人们获取的空间数据规模增日益增大,遥感数据的获取与传输之间的矛盾日益突出,这使得遥感图像的实时压缩成为了一个亟待解决的现实问题。而目前压缩技术的水平还没有很好的达到实时处理的要求,所以开展遥感数据实时压缩处理方面的算法研究是十分有意义的。在这里我们以单幅遥感数据图像和遥感立体像对为基本研究对象,研究对遥感数据图像的实时压缩处理方案,并最终给出一种基于终止扫描阈值的遥感立体像对压缩方案。首先,研究了小波变换与提升方案。研究发现小波非常适合用于图像处理,尤其是在数字图像压缩领域应用广泛。然而,由于传统的小波变换涉及浮点运算,计算复杂度高,不适合用来做遥感图像的实时压缩,因此采用提升方案和整数变换来弥补其不足。接着,以单幅遥感图像为研究对象,为遥感立体像对参照图压缩做准备。对SPIHT压缩方案进行分析,为了解决其编码过程中重复扫描与存储量大的问题,在原算法的基础上引入了“终止扫描阈值”和“终止扫描输出位”。通过提前设置终止扫描阈值与终止输出位来解决重复扫描耗时长,存储量大的问题。同时,对图像进行小波变换处理之后,图像能量信息将会得到重新分配,在低频的部分拥有绝大多数的图像重要信息,这就为我们将高、低频分开编码提供了可能。由于低频部分所带信息的重要性,因此采用DPCM的无损压缩方案,减少编码产生的误差,将高频部分采用基于终止扫描阈值的快速SPIHT算法来进行压缩,提高图像的整体压缩比例。最后,针对遥感立体像对压缩闭环编码结构的特点,可以将单幅遥感图像中所用的压缩算法很好的引入到遥感立体像对的压缩中来。同时结合自适应块的视差估计与重叠块的补偿手段,提出了一种基于终止扫描阈值的遥感立体像对综合压缩方案。通过对单幅遥感图像压缩性能测试,改进算法在与SPIHT和JPEG2000比较时,图像峰值信噪比有2-3dB的提高,在编解码时间上减少了50%左右。在立体像对综合压缩算法性能测试中,预测图像的峰值信噪比也比前两种综合方法有一定的提高,联合峰值信噪比有3-4dB的提高。
【关键词】：遥感立体像对 小波变换 图像压缩 终止扫描阈值 终止扫描输出位
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究目的与意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.4 本文的研究内容及结构13-15
• 2 小波变换与提升方案15-26
• 2.1 小波发展介绍15-16
• 2.2 小波变换原理16-18
• 2.2.1 连续小波变换（CWT）16
• 2.2.2 离散小波变换（DWT）16-17
• 2.2.3 小波变换的多分辨率分析17-18
• 2.3 Mallat算法18-21
• 2.3.1 系数分解的快速算法18-20
• 2.3.2 系数重建的快速算法20-21
• 2.4 提升和整数小波变换21-25
• 2.4.1 提升小波变换基本方案21-22
• 2.4.2 小波分解过程的基本提升步骤22-24
• 2.4.3 整数小波变换24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 单幅遥感图像压缩26-45
• 3.1 遥感图像压缩特点26
• 3.2 单幅图像压缩算法介绍26-34
• 3.2.1 预测编码27-28
• 3.2.2 变换编码28-30
• 3.2.3 小波变换编码30-34
• 3.3 基于终止扫描阈值的快速SPIHT算法34-39
• 3.3.1 终止扫描阈值概念的提出34-35
• 3.3.2 终止扫描阈值设定35-36
• 3.3.3 本文算法扫描编码顺序36-37
• 3.3.4 改进SPIHT算法编码过程37-39
• 3.4 基于终止扫描阈值的单幅遥感图像压缩39-40
• 3.5 实验与结果分析40-44
• 3.6 本章小结44-45
• 4 遥感立体像对压缩45-56
• 4.1 遥感立体像对压缩原理45-49
• 4.1.1 遥感立体像对特点45-46
• 4.1.2 左右图像间的相关性分析46-47
• 4.1.3 遥感立体像对压缩结构47-49
• 4.2 立体像对的视差估计与补偿49-52
• 4.2.1 基于自适应块的视差估计49-51
• 4.2.2 基于自适应块的视差补偿51-52
• 4.3 基于终止扫描阈值的遥感立体像对压缩综合方法52-53
• 4.4 实验与结果分析53-55
• 4.4.1 遥感立体像对预测性能测试53-54
• 4.4.2 遥感立体像对压缩性能测试54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 总结与展望56-58
• 5.1 本文工作总结56-57
• 5.2 展望57-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 攻读学位期间的研究成果63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭景峰,苑炜_",姜爱群;基于提升方案的小波变换原理与C++实现[J];计算机工程与科学;2004年01期

2 王波，

本文编号：511021