多光谱遥感图像编码技术研究

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1、茼簧懂手料技六孥博士学位论文题一十#女，目⋯⋯⋯一垒盘谱攫盛国壤缬毋壹}术研窭⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯Re§蛆州燃她mMM；艘啦到．曼；舛螋⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5牌堕职jm4鳇￡蝴啦＆⋯⋯一一作者姓名⋯．il鬟毂．指导教师姓名、职务⋯⋯}!虐扭熬援⋯学科门磐⋯王学⋯．学科、专业⋯⋯⋯，填置复信显处堡⋯⋯提交论文日期⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．三Q9△年≠h履摘要卫星遥感干涉成像光谱技术是当今可见光和红外遥感探测技术的前沿技术，它是人们获取和研究探测目标信息(二维空间信息和一维光谱信息)．的重要手段。干涉成像光谱仪把成像技术和光谱技术融为一体，可在空间和光谱两个方向进行分析。干涉多光

2、谱遥感图像在航空／航天、地质勘探、环境检测、探月工程等许多领域有非常重要的应用，研究该类图像的信息处理与压缩编码技术具有重要的现实意义。论文首先对国际上最新的静止图像压缩标准JPEG2000的核一tL,算法进行了分析，针对优化截取的内嵌码块编码算法中码率控制部分作了深入研究，提出了降低计算量、存储量，易于硬件实现的高性能码率控制算法。在深入分析“大孔径静止干涉成像光谱仪”(LASIS)成像原理后，对分布式信源编码算法和JPEG2000中的率失真优化截取内嵌编码(EBCOT)压缩算法在该类图像的有效应用进行了细致的理论分析和算法研究。论文还对干涉光谱图像和高

3、分辨率遥感图像的高效压缩算法及实现进行了探索。本文主要的研究成果可概括如下：1)提出了一种基于码块预测的JPEG2000多图像片压缩的码率预分配算法。对各个图像片小波变换和量化后编码码块的有效比特平面进行独立的熵估计，并以图像片的估计熵总和指导码率预分配。该算法的存储器要求较低，硬件实现复杂度较低，熵估计精确，重建效果十分接近全局压缩的效果。2)提出了一种基于运动补偿和码率预分配的干涉多光谱图像压缩缩算法。算法在小波变换中利用运动补偿来减少帧间相关性，然后对GOP中各幅图像小波变换和量化后码块的有效比特平面进行独立的熵估计，并以得到的图像估计熵总和来指导整

4、个GOP码率分配，再用EBCOT编码每一幅图像。该算法具有与单幅图像编码相当的复杂度，恢复图像的质量明显好于单幅图像的编码系统。3)提出了一种基于比特平面优先扫描和最小斜率丢弃的JPEG2000压缩率控制算法。对所有编码通道根据比特平面优先级从高到低依次进行T1编码，达到目标码率后对所有码块进行率失真最小斜率丢弃算法来完成优化截取，从而进一步快速搜索最优码流截取点，有效地降低了Tl编码器的冗余。在保持图像质量的前提下，该算法有效地减少了EBCOT算法的计算量和内存使用量。4)提出了一种基于码率预分配和反馈控制的JPEG2000自适应率控制算法。以码块估计熵

5、总和来指导码块码率预分配，然后T2编码器自适应地对码块的编码深度进行反馈控制，并完成优化截取。该算法码率分配精确，有效地减少了编码器计算量和存储量，提高了编码效率，且易于硬件实现。5)提出了一种基于分布式信源编码的干涉多光谱图像压缩算法。该分布式信摘要源编码算法在编码端进行小波域匹配和码率预分配，并在码率预分配之后采用基于率失真提升的感兴趣区域编码算法，调整图像不同区域的率失真斜率达到更合理的码率分配。该算法与基于三维小波变换编码算法和JPEG2000算法相比，具有多光谱图像压缩性能高、复杂度低的优点，适于星载环境的应用。关键词：图像编码码率控制分布式信源

6、编码率失真优化AbstractThesatelliteinterferencemultispectralimagingtechnologyisanewandhightechnologyamongthevisible／infraredremotesensing，andithasbecomeallimportantmeanstoacquirethree-dimensioninformation(two—dimensionspatialandone-dimensionspectralinformation)．Imagespecirometers，synthesi

7、zedbyimagetechniqueandspectraltechnique，identifyandanalyzeobjectintwoaspects：spaceandspectrum．Interferencemultispectralremotesensingimagehasbeenwidelyusedinalargenumberofapplications，such裙aeropace，mineralprospecting，environmentmonitoring，lunarexploration，etc．Theresearchoftheimagep

8、rocessingforsuchkindofimageismuch