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《基于視覺感知約束的遙感圖像壓縮算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、華中科技大學碩士學位論文基于視覺感知約束的遙感圖像壓縮算法研究姓名：柳青梅申請學位級別：碩士專業(yè)：模式識別與智能系統(tǒng)指導教師：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用。隨著電子成像技術的發(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)存儲量和傳輸數(shù)據(jù)量的急劇增長，這給星地數(shù)據(jù)下行傳輸和星上存儲處理等都帶來了極大困難，所以必須對遙感圖像進行壓縮?；贒CT變換的靜態(tài)圖像壓縮算法，在較低碼率時會出現(xiàn)嚴重的方塊效應，既無法保證圖像的數(shù)學保真度，視覺質量也較差。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，給圖像壓縮領域帶來了一場革新，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景和人物圖像時表現(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，重建圖像仍將會產(chǎn)生嚴重的編碼效應，如振鈴效應等。若僅從信息論觀點出發(fā)，則無論如何采取改進措施，這些算法在低碼率時壓縮紋理復雜的圖像，很難保證重建圖像的視覺質量。人眼可以容忍一定程度的失真，而且這種容忍程度隨著對比度、紋理和背景光強的不同而變化。論文在小波域內應用人眼視覺特性，結合小波分解的空間-頻率域的局部特性和圖像的局部特征，自適應的調整每個小波
3、系數(shù)的量化步長，使重建圖像達到較優(yōu)的視覺質量，形成一種碼率約束下視覺質量優(yōu)先的壓縮算法。這種算法具有多個顯著的特點：1）為降低算法的復雜度，利用了9/7小波變換的整數(shù)實現(xiàn)算法；2）基于視覺感知的約束，自適應地選取系數(shù)的量化步長，可實現(xiàn)視覺質量的優(yōu)化；3）利用小波分解的多分辨率特性，量化步長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）將圖像分解為多個子塊獨立進行編碼，每個子塊的壓縮比由圖像內容的統(tǒng)計特性控制，使其具有局部自適應性，并提高圖像的整體保真度。實驗結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、觀質量得到了提高，證明了該方法的合理性。關鍵詞：圖像壓縮;人類視覺系統(tǒng);對比敏感度;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
