引入圖像復(fù)原技術(shù)的遙感衛(wèi)星圖像壓縮解碼算法

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1、第23卷第2期航天器工程V01．23No．21111生!旦墨旦壘墾蘭堡墾壘里!蘭墮魚(yú)!墮蘭墾墨!型魚(yú)i!引入圖像復(fù)原技術(shù)的遙感衛(wèi)星圖像壓縮解碼算法程釗張璐(中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部，北京100094)摘要針對(duì)遙感衛(wèi)星基于小波變換的光學(xué)圖像有損壓縮算法，提出了一種引入圖像復(fù)原技術(shù)思路的算法，對(duì)遙感圖像解碼處理過(guò)程中獲得的低頻信息進(jìn)行復(fù)原，可以獲得更多的用于在頻域范圍內(nèi)描述圖像結(jié)構(gòu)信息的高頻分量增益，從而提升整個(gè)解碼圖像的質(zhì)量。通過(guò)此算法與傳統(tǒng)的小波壓縮算法進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明：壓縮恢復(fù)圖像的峰值信噪比(PSNR)

2、較傳統(tǒng)算法有0．1～0．3dB的改善，壓縮恢復(fù)圖像表現(xiàn)出更為豐富的紋理特性，可降低對(duì)遙感衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)處理和天地鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。關(guān)鍵詞圖像壓縮；小波變換；圖像復(fù)原；盲反卷積；雙三次差值中圖分類號(hào)：TN927文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．02．007ImageCompressionDecodingAlgorithmUsingImageRestorationforRemoteSensingSatelliteCHENGZhaoZHANGLU(InstituteofMan

3、nedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Inthispaper，lossyimagecompressionbasedonwavelettheoryisconsidered．Animagerestorationtechnologyisintroducedforwaveletcompression．Byapplyingimagerestorationtothelow—frequencycomp

4、onentobtainedfromentropydecodingindecompressionprocess，againedhigh—frequencycomponentisretrieved，whichistheexpressionofreconstructedimagetextureinfrequencydomain．Asabenchmark，thealgorithmpresentediscomparedwiththetraditionalwaveletcompressionalgorithm．Theresult

5、softhecomparativeexperimentsshowthatouralgo—rithmperformsbetterthantraditionalalgorithmsinPSNR，andthereconstructedimageismoretexture—richerthanthatbythetraditionalapproachwithoutrestoration．Meanwhile，therequire—mentsofimagedataprocessingandtransmissioncouldbere

6、duced．Keywords：imagecompression；wavelettransform；imagerestoration；blinddeconvolution；bicu—bicinterpolation1引言對(duì)遙感圖像進(jìn)行壓縮，有利于節(jié)省通信信道，提高信息的傳輸速率。目前，遙感圖像大多采用基于小波原理的圖像壓縮方法。小波變換理論對(duì)信號(hào)具備多方向、多尺度的解析能力，近年來(lái)被廣泛地用于信號(hào)分析和處理領(lǐng)域，尤其是圖像壓縮領(lǐng)域。基于收稿日期：201312—06；修回日期：2014一02—21基金項(xiàng)目：國(guó)家重大科技專

7、項(xiàng)工程作者簡(jiǎn)介：程釗，男，博士，工程師，從事載人航天器信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)和人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。Email：hnhbcz@gmail．corn。航天器工程小波原理的圖像壓縮算法受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，衍生了諸多算法，同時(shí)在小波壓縮應(yīng)用領(lǐng)域也帶來(lái)了一些問(wèn)題：一方面，傳統(tǒng)的小波壓縮算法均是通過(guò)對(duì)小波基選取、系數(shù)量化策略以及熵編碼的研究來(lái)提高壓縮的性能，使得基于小波原理性算法的壓縮性能已接近了極限；另一方面，在新算法的應(yīng)用方面，壓縮系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)均需通過(guò)軟硬件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮性能的提升，對(duì)于在軌的系統(tǒng)，壓縮系統(tǒng)的升級(jí)存在著較大困難。針對(duì)

8、遙感圖像壓縮的要求，本文結(jié)合圖像盲反警三立毋數(shù)傳授If筻"L·--··●■叫蘭：．．了f，I卷積復(fù)原的思想，提出了一種基于小波原理的圖像壓縮算法，該算法在不更改星上壓縮編碼系統(tǒng)的狀態(tài)下，通過(guò)對(duì)解碼過(guò)程中小波系數(shù)的復(fù)原，使得各小波子帶獲得更豐富的圖像高頻系數(shù)數(shù)據(jù)，從而提升遙感圖像壓縮的質(zhì)量，地面系統(tǒng)只需通過(guò)更新解碼算法便可達(dá)到提升壓縮性能的目的。