基于压缩感知的多光谱图像有损压缩技术研究

基于压缩感知的多光谱图像有损压缩技术研究内容摘要：

???????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?? 28 基于 CURVELET 变 换 的 稀 疏 表示 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ????? 29 小 波 分 析 的 局 限性 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????????????????? 29 多 尺 度 几 何 分 析 与 Curvelet 变换 ???????????????????????????????? ?????????????????????????? 30 实验结果 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?? 34 基于 ROMP 的非线性优化重建 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????? 36 ROMP 算 法 及 其 实 现 方法 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ????? 36 实验结果 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?? 38 小结 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????? 40 第五章 算法实现第二阶段 ?? 非关键帧编码 ???????????????????????????????? ??????????????????????????? 41 对 非 关 键 帧 进 行 线 性 预 测 编码 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????? 41 SPIHT 编码 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????? 44 分 层 树 集 合 分 裂 排 序 结构 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????? 44 编码实现方法 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????????????????????????? 45 改 进 的 预 分 配 码 流 长 度 的 算法 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ??????? 46 各 波 段 码 流 预 分配 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?????????????????? 46 SPIHT 算法 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ????????????????????????????? 47 实验结果 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ?? 47 算 法 仿 真 与 分析 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? 49 小结 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????? 52 第六章 总 结 与 展望 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ??????? 53 致谢 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ? 55 参考文献 ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ???????????????????????????????? ????????????????????????? 571 第一章 绪论 第 一 章 绪论 研究背景 和意义 自上 世纪 七八 十年 代起 , 人类 已逐 渐进 入信 息 时代 ,伴 随其 出现 的信 息技 术 的发 展日 新月 异 ,在 各个 领域 中承 担 越来 越重 要 的角 色 , 逐渐 成为 当 前全 球科 技 领域 的主 要驱 动 力 ,而且 必将 对未 来 社会 发展 和 人类 进步 产生 重大 的 影响。 随 着 空间 探测 与通 信 技术 、 遥 感技 术 以及 生物 医学 的 快速 发展 ,对于 信息 的需 求量 越 来越巨大。 图像作为人类获取信息的重要媒介 , 它能为人们提供比文字更加直观、 生动 形象 和定 性 的信 息。 因此 , 图像 数据 的 存储 、传输 与 处理 在国 民 经济 各个 领 域和国防建设中的作用越来越突出。 在上 世纪 末 , 众多 科研 人 员致 力于 传统 二维 数 字图 像 编 码技 术的 研究 ,促使 二 维 数 字 图 像 编 码 技 术 获 得 了 飞 速 的 发 展 , 许 多 经 典 技 术 被 提 出 , 其 中 包 括 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7, 8] JPEG 、 EZW 、 SPIHT 、 SPECK 、 EBCOT 、 EZBC 、 JPEG2020 等 ,其 中一些被人们广泛使用 , 已经成为主流的 编码技术。 近年 来 , 在农 业、 林业 、 军事 、环 境 、地 质、 医学 等领 域 , 传统 的二 维图 像 提供 的信 息已 经 远远 不能 满足 人们 的 需求 ,多 光 谱图 像开 始受 到青 睐 ,各 类多 光 谱成像技术已被广泛应用。 20 世纪 60 年代逐步发展起来的多光谱遥感 , 光谱成像 的范 围已 经从 肉 眼能 够辨 识的 可见 光 部分 扩展 到 红外 、微 波和 紫外 部 分。 传统 的 二维 图像 的光 谱 成像 的范 围仅 是在 可 见光 部分。 在可 见光 部分 以外 的 光谱 图像 中 蕴含着特别的信息 ,这些信息往往对某些 特定问题的分析起到重要的作用。 多光谱图像 的特点 多光 谱 图像 是 同时 在 多个 窄的 光 谱波 段 上对 同一 对 象 地域 或目 标 进 行观 测 所获得的图像 ,如图 (a ) 所示 ,它 反映 了观 测对 象在 各个 窄 光谱 波段 上的 反 射、透射或辐射特性 ,因而包含了观测对象的更多信息。 其实 ,RGB 图像就是最 常用 的一 种多 光 谱图 像 , 它由 红、 绿 、蓝 三个 波 段组 成 , 这三 个波 段 都位 于可 见 光部分 ,如图 (b)所示。 2 基于压缩感知的多光谱图像有损技术研究 (a )(b) 图 (a )多光谱图像 (b )RGB 图像 无论 自然 目标 还是 人为 目 标对 不同 波长。