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《基于視覺感知約束的遙感圖像壓縮算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于視覺感知約束的遙感圖像壓縮算法研究姓名：柳青梅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：模式識(shí)別與智能系統(tǒng)指導(dǎo)教師：田金文;譚毅華20070604摘要衛(wèi)星遙感圖像已經(jīng)成為大尺度下觀測(cè)地面情況的重要手段，在軍事和民用方面均得到了成熟的應(yīng)用。隨著電子成像技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星圖像分辨率和采樣率也越來越高，引起數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和傳輸數(shù)據(jù)量的急劇增長(zhǎng)，這給星地?cái)?shù)據(jù)下行傳輸和星上存儲(chǔ)處理等都帶來了極大困難，所以必須對(duì)遙感圖像進(jìn)行壓縮?；贒CT變換的靜態(tài)圖像壓縮算法，在較低碼率時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的方塊效應(yīng)，既無法保證圖像的數(shù)學(xué)保真度，視覺質(zhì)量也較差。通過引入小波理論，一些基于小
2、波變換的壓縮算法，如嵌入式零樹編碼和SPIHT算法等，給圖像壓縮領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)革新，大大改善了圖像的壓縮效率。盡管這些算法在壓縮通常的風(fēng)景和人物圖像時(shí)表現(xiàn)了良好的性能，但在較低碼率壓縮高分辨率和紋理豐富的遙感圖像時(shí)，重建圖像仍將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的編碼效應(yīng)，如振鈴效應(yīng)等。若僅從信息論觀點(diǎn)出發(fā)，則無論如何采取改進(jìn)措施，這些算法在低碼率時(shí)壓縮紋理復(fù)雜的圖像，很難保證重建圖像的視覺質(zhì)量。人眼可以容忍一定程度的失真，而且這種容忍程度隨著對(duì)比度、紋理和背景光強(qiáng)的不同而變化。論文在小波域內(nèi)應(yīng)用人眼視覺特性，結(jié)合小波分解的空間-頻率域的局部特性和圖像的局部特征，自適應(yīng)的調(diào)整每個(gè)小波
3、系數(shù)的量化步長(zhǎng)，使重建圖像達(dá)到較優(yōu)的視覺質(zhì)量，形成一種碼率約束下視覺質(zhì)量?jī)?yōu)先的壓縮算法。這種算法具有多個(gè)顯著的特點(diǎn)：1）為降低算法的復(fù)雜度，利用了9/7小波變換的整數(shù)實(shí)現(xiàn)算法；2）基于視覺感知的約束，自適應(yīng)地選取系數(shù)的量化步長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)視覺質(zhì)量的優(yōu)化；3）利用小波分解的多分辨率特性，量化步長(zhǎng)可通過已解碼的系數(shù)推斷而得，所以不需要給解碼端傳遞邊信息；4）將圖像分解為多個(gè)子塊獨(dú)立進(jìn)行編碼，每個(gè)子塊的壓縮比由圖像內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)特性控制，使其具有局部自適應(yīng)性，并提高圖像的整體保真度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在相同壓縮比下，與JPEG2000相比，雖然峰值信噪比有所降低，但是重建圖像的主
4、觀質(zhì)量得到了提高，證明了該方法的合理性。關(guān)鍵詞：圖像壓縮;人類視覺系統(tǒng);對(duì)比敏感度;整數(shù)小波變換;JPEG2000IAbstractTheremote-sensingimaginghasbeenthemainmethodtoobservetheearthsurface,andbeenutilizedmaturelyinmilitaryandcivilapplications.Withthedevelopmentofelectronic-imagingtechnology,theresolutionandsampleratebecomehigherandhigh
5、er,thusmoredataneedstostoreandtransmit,andthisbringsdifficultiestotransmitdatafromsatellitestotheearthandimagprocessingonsatellites.Tocontraposetheseproblems,theimagemustbecompressedeffectively.ThecompressionalgorithmsbasedonDCTtransformwouldmakeblock-artifactssignificantlyatlowerbi
6、t-rate,andcan’tguaranteetheperceptualqualityaswellasthemathematicalfidelityofimage.Byimportingthewavelettheory,somecompressionalgorithmsbasedonwavelettransform,suchasEZWandSPIHT,bringrenovationtotheimagecompressionfieldandmelioratethecompressionefficiencygreatly.Althoughthesealgorit
7、hmsexhibitgoodperformancewhencompressingnaturalimages;theobviouscodingeffectswouldtakeplace,suchasringing,whencompressingimagewithhighresolutionandrichtextureatlowbitrate.Ifonlyfromtheviewpointofinformationtheory,itisverydifficulttoguaranteetheperceptualqualityofthereconstructedimag
8、ewithrichtexture,no
