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《基于dsp的多光譜圖象數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、中國科學院西安光學精密機械研究所碩士學位論文基于DSP的多光譜圖象數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究姓名:陳林杰申請學位級別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導教師:劉學斌20060607摘要隨著遙感技術(shù)的發(fā)展,多光譜成像技術(shù)得到了越來越廣泛的應用。多光譜圖象是當前最主要的的遙感數(shù)據(jù)之一,它提供二維地域在光譜維上的反射強度,有較高的光譜分辨率,但這種高分辨率是以其較大的數(shù)據(jù)量為代價的。多光譜圖象巨大的數(shù)據(jù)量,給數(shù)據(jù)存儲和實時傳輸帶來困難,因此在現(xiàn)有條件下,尋找一種有效的多光譜圖象壓縮方法具有十分重要的現(xiàn)實意義。多光譜數(shù)據(jù)同時具有空間冗余和譜間冗余的特點。在光譜譜段很少的情況下,譜間冗余
2、表現(xiàn)的不很明顯,因此可以采用一些較高效率的靜態(tài)圖象壓縮方法對多光譜圖象進行實時壓縮。在光譜譜段較多的情況下,空間和譜間冗余都比較明顯,可以采用結(jié)合譜間變換的三維壓縮方法對其進行壓縮,以此來進一步提高壓縮性能。論文基于以上多光譜圖象數(shù)據(jù)的特征,在對現(xiàn)有壓縮方法進行分析比較后,提出了兩種改進的壓縮算法:一種是基于改進SPIHT算法的多光譜圖象數(shù)據(jù)的壓縮。針對SPIHT算法存儲空間要求大、計算時間長,不利于硬件實現(xiàn)的特點,文中提出了新的改進方法。另一種是基于直方圖變換的多光譜圖象3DSPIHT壓縮編碼算法。該方法對多光譜圖象的各波段的直方圖進行分析,提出了先對圖象進行
3、直方圖變換,再利用最優(yōu)的去相關(guān)變換K-L變換去相關(guān),然后用3DSPIHT算法進行編碼,實驗表明算法比現(xiàn)有算法具有更好的壓縮性能。針對所做機載相機項目中多光譜圖象的譜段數(shù)較少的特點,在用DSP硬件實現(xiàn)的過程中,論文采用了前一種算法,并設(shè)計了FPGA實驗板模擬CCD數(shù)據(jù)源,實現(xiàn)并達到了實時壓縮的要求,獲得了較好的圖象質(zhì)量和壓縮性能。本文所做的工作對機載相機記錄數(shù)據(jù)的壓縮編碼系統(tǒng)的研究具有重要的鋪墊作用,文中在總結(jié)所做工作的同時,還對進一步工作提出了有益的建議。關(guān)鍵詞:多光譜圖象矢量量化零樹編碼3DSPmTDSPFPGAWiththedevelopmentofther
4、emotetechnology,multispectralimagingtechnologyhasbeenincreasinglywideapplication.Multispectalimageisoneofthemainremotesensingdata.,whichprovidestwo-dimensionalgeographicalspectrumintheintensity,andhashighspectralresolutions.However,itisacquiredatthepriceofhugeamountsofdata.1陸sproduce
5、smanydifficulifiesindatatransportionandstoring,SOitisverynecessarytofindahighlyeffectivecompressionmethod.Multispectralimagehasbothspatialandspectralredundance.Fewinthespectralbands.theoverallperformanceiSnotevidentamongspetctrulredtmdance,50Somehighlyeffectivestaticimagecompressionm
6、ethodscanbeused.WhenthespectralbandsiSmm'e,theperformanceisverydistinctinspatialandspectralredundance,Signaltransformationcanbeuseinconjunctionwith3Dencodementmethodsto‘ompressthemultispectralimage.Basedontheabovingcharacteristics,weproposestwoalgorithem:improvedSPⅡⅡ’encodingalgofith
7、emand3DSPIHTencodingalgorithembasedonhistogramtransfo徹皿eformerimprovetheSPⅡj盯accordingtoitsrequirementofhighmemoryandlongprocessingtime.硼1clatterproposeshistogramtransformfirstwiththeanalysisofthemulfispectralimageshistogram,thenremovethespectralmdundancewithKLTtransform,inthelastenc
8、odewith3DSPH