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基于感兴趣区域的遥感图象压缩方法研究
作 者: 张宝薇
导 师: 张晔
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 信息与通信工程
关键词: 遥感图象压缩 JPEG2000标准 感兴趣区域 图象质量评价 DSP
分类号: TP751
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 268次
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内容摘要
随着遥感技术的发展,遥感图象获得了日益广泛的应用,随之也带来了遥感数据的海量增长,这给存储和传输都带来极大的困难,因而进行有效的数据压缩就显得特别迫切和重要。JPEG2000标准所具有的良好特性可使其很好地满足遥感图象的压缩要求,尤其是它的感兴趣区域ROI(Region of Interest)编码技术对遥感图象的压缩尤为重要。基于此,本文作了以下几方面研究:首先,对JPEG2000编码系统的基本理论进行了深入研究,并对其编码特性进行了系统分析。本文先总结了遥感图象的特点及压缩要求,然后以此为参照,对JPEG2000在遥感图象压缩中的优势进行了讨论。此外,从应用出发,多方面比较、多角度分析了其编码的有效性。这部分的研究为实际应用奠定了必要的理论基础。其次,为了解决某些情况下ROI编码技术使用受限的问题,针对ROI编码技术的关键环节——ROI的检测进行了研究。结合对现有ROI检测算法的总结分析,本文提出了一种用于遥感图象的ROI自动检测算法,测试结果验证了该算法的有效性;然后,在对两种ROI编码算法深入研究的基础上,结合本文检测结果的特点,设计了一种ROI快速掩模产生算法,该算法优于JPEG2000的ROI掩模产生算法,极大地减少了ROI编码时间。本文又将二者统一在JPEG2000框架下,设计了一个基于ROI的遥感图象压缩系统。实验结果表明,该系统可对遥感图象进行自动的ROI编码,在对遥感图象进行低比特率压缩的同时,ROI仍具有较高的保真度。然后,针对现有图象客观质量评价准则有时无法完备地评价ROI编码结果的问题,提出了基于ROI的客观质量评价方法。该方法通过将用户对目标的感兴趣程度定量化的方式,将其引入到了传统的客观质量评价准则中。使用该方法对本文设计的基于ROI的遥感图象压缩系统的编码结果进行了评价,实验结果证明,该方法可较准确地评价ROI编码结果,其评价结果与主观评价结果吻合。最后,在理论研究的基础上,以星载图象压缩应用为背景,设计了一个基于DSP和FPGA的遥感图象压缩实验系统,为了提高系统的处理速度,本文采用交互式编码策略。然后对其中的核心算法JPEG2000在TMS320C6713上进行了实现。为了尽可能的提高编码速度,对软件算法进
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全文目录
摘要 4-6 Abstract 6-10 第1章 绪论 10-17 1.1 课题来源及研究的目的与意义 10-11 1.2 国内外遥感图象压缩技术的最新进展与启示 11-13 1.3 JPEG2000 标准的发展与研究现状 13-14 1.4 感兴趣区域编码思想与发展概况 14-15 1.5 本文的主要研究内容及结构安排 15-17 第2章 JPEG2000 在遥感图象压缩中的应用 17-35 2.1 遥感图象的特点和压缩要求 17-18 2.2 JPEG2000 标准适用于遥感图象压缩的特性分析 18-21 2.3 JPEG2000 编码系统原理分析 21-26 2.3.1 预处理 21-22 2.3.2 离散小波变换 22-24 2.3.3 量化 24-25 2.3.4 熵编码 25-26 2.4 JPEG2000 的关键技术研究 26-34 2.4.1 小波变换的提升算法 26-28 2.4.2 EBCOT 编码算法 28-34 2.5 本章小结 34-35 第3章 基于ROI 的遥感图象压缩系统 35-52 3.1 基于ROI 的遥感图象压缩系统概述 35-36 3.2 ROI 检测技术 36-43 3.2.1 现有的ROI 检测算法 36-39 3.2.2 自动检测遥感图象ROI 的方法 39-43 3.3 ROI 编码技术 43-48 3.3.1 ROI 算法原理 43-46 3.3.2 快速掩模产生算法 46-48 3.4 系统软件仿真 48-51 3.5 本章小节 51-52 第4章 图象质量评价准则的研究 52-63 4.1 图象质量评价方法的现状 52-56 4.1.1 主观评价方法 52-54 4.1.2 客观评价方法 54-56 4.2 基于ROI 的图象质量评价方法 56-59 4.2.1 评价模型 56-57 4.2.2 关注度测量 57-59 4.3 实验结果与分析 59-62 4.4 本章小结 62-63 第5章 基于DSP 的遥感图象压缩系统设计 63-78 5.1 遥感图象压缩系统设计 63-65 5.2 JPEG2000 在DSP 上的实现 65-76 5.2.1 算法实现的硬件平台 65-67 5.2.2 算法的软件结构 67-68 5.2.3 算法代码在DSP 上实现的关键技术 68-70 5.2.4 算法级优化 70-75 5.2.5 DSP软件优化 75-76 5.3 测试结果分析 76-77 5.4 本章小结 77-78 结论 78-80 参考文献 80-85 攻读学位期间发表的学术论文 85-86 哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明 86 哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书 86 哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理 86-87 致谢 87
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术 > 遥感图像的解译、识别与处理 > 图像处理方法
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