高保真遙感圖象壓縮與分辨率增強(qiáng)聯(lián)合處理研究.pdf

1、日益增長(zhǎng)的海量遙感數(shù)據(jù)為遙感圖象的存儲(chǔ)、傳輸及其廣泛應(yīng)用帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，對(duì)其進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)壓縮越發(fā)顯得迫切和重要。然而，大多數(shù)壓縮算法都一味追求高的客觀質(zhì)量（如信噪比）或主觀質(zhì)量，而忽略了遙感圖象特殊的應(yīng)用背景。在以信噪比為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則下，大多壓縮算法一味傾向于舍棄高頻信息的做法，易導(dǎo)致恢復(fù)圖象分辨率的下降，這對(duì)具有豐富高頻信息且應(yīng)用背景特殊的遙感圖象來(lái)說(shuō)是很不利的。而結(jié)合壓縮與后期應(yīng)用目的的聯(lián)合處理技術(shù)可有效避免上述算法的弊端，更好地滿

2、足遙感圖象的特殊壓縮要求。因此，研究適合于遙感圖象的高保真壓縮與分辨率增強(qiáng)的聯(lián)合處理算法具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　JPEG2000作為最新靜止圖象壓縮標(biāo)準(zhǔn)為遙感圖象的壓縮提供了新的解決途徑，其所具有的優(yōu)良率失真性能在一定程度上保證了壓縮質(zhì)量，然而JPEG2000對(duì)于遙感圖象壓縮也存在一定的局限性，有必要根據(jù)遙感圖象自身特點(diǎn)及其特殊的應(yīng)用背景有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。因此，本文基于JPEG2000，主要研究高保真遙感圖象壓縮

3、與分辨率增強(qiáng)的聯(lián)合處理技術(shù)，并在理論指導(dǎo)下，對(duì)基于JPEG2000的遙感圖象壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　首先，深入研究了JPEG2000基本原理和編碼特性，并針對(duì)遙感圖象的特點(diǎn)及其應(yīng)用背景，與傳統(tǒng)壓縮方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較。在此基礎(chǔ)上，從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面分析了JPEG2000在壓縮過(guò)程中對(duì)圖象分辨率信息的損失情況，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，即使是具有較高保真性能的JPEG2000在壓縮的過(guò)程中也會(huì)導(dǎo)致圖象分辨率的下降。
　　其次，

4、針對(duì)JPEG2000傾向于舍棄高頻信息，導(dǎo)致恢復(fù)圖象分辨率下降的問(wèn)題，提出了基于JPEG2000的高保真遙感圖象壓縮與分辨率增強(qiáng)的聯(lián)合處理算法。該算法充分利用了JPEG2000中小波變換的多分辨率分解和時(shí)頻局部化分析特性，在小波變換后嵌入信息檢測(cè)算法，在小波域提取出不同分辨率的重要信息，并在壓縮的過(guò)程中對(duì)檢測(cè)出的重要信息進(jìn)行優(yōu)先保存，從而實(shí)現(xiàn)高保真壓縮與分辨率增強(qiáng)的聯(lián)合處理。實(shí)驗(yàn)證明，該算法不僅能使重要信息豐富的區(qū)域得到高保真壓縮，16

5、倍壓縮時(shí)可獲得至少2dB的提高，同時(shí)有效增強(qiáng)了恢復(fù)圖象的分辨率，從邊緣檢測(cè)的應(yīng)用效果來(lái)看，本文算法獲得的邊緣檢測(cè)率比Part1推薦算法和Jasper算法的都更高，且對(duì)于不同壓縮比，其檢測(cè)率始終保持在90％以上，檢測(cè)出的邊緣連續(xù)性也更好。
　　最后，在理論研究成果的指導(dǎo)下，結(jié)合小型化、集成化、多層次硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)思想，在基于專用芯片ADV202+DSP+FPGA的硬件平臺(tái)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了遙感圖象壓縮系統(tǒng)。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)的壓縮