衛(wèi)星干涉光譜圖像編碼技術研究.pdf

1、衛(wèi)星遙感干涉成像光譜技術是當代各國高新科技競爭中的一項關鍵技術."神舟"三號飛船發(fā)射升空使我國成為世界上第二個擁有航天成像光譜儀的國家,干涉多光譜圖像信息在今天和未來的軍事和生活領域起著戰(zhàn)略性的作用,研究該類圖像的信息處理與壓縮編碼技術具有重要的現(xiàn)實意義.論文首先對國際上最新的靜止圖像壓縮標準JPEG2000的核心算法進行了進一步的研究.在對我國863項目中研制的"大孔徑靜態(tài)干涉成像光譜儀"(LAISI)成像原理進行了深入分析之后,對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用進行了細致的理論分析和算法研究,并對衛(wèi)星干涉光譜圖像高效壓縮的新算法及其在星載環(huán)境下的硬件實現(xiàn)進行了探索.主要的工作與研究成果如下:1.論文總結了EBCOT算法的一般特點和框架,提出了易于硬件實現(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的上下文計算,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,避免了浮點除法

3、運算和數(shù)據(jù)的浮點表示,降低了編碼系統(tǒng)的復雜度.2.針對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標準,結合MaxShift算法可實現(xiàn)任意形狀ROI處理,在編碼效率、對比度分析和圖像PSNR質量上均高于JPEG2000標準算法.3.提出了一種自適應率失真提升感興趣光譜區(qū)域編碼方法,同時提出了一種基于EBCOT算法的絕對誤差測度的編碼方法.這兩種方法能夠有效

4、地保護LASIS光譜圖像光譜信息、克服小目標丟失和保護光譜曲線平滑.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.算法在低復雜度前提下實現(xiàn)了LASIS多光譜圖像的高質量壓縮,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量、編碼延時大的缺陷,降低了系統(tǒng)編碼復雜度,提高了編碼效率,更適合硬件實現(xiàn).5.論文開展了實時高效、可適應衛(wèi)星載荷環(huán)境的硬件編碼算法研究.相應地設計并實