高光譜圖像壓縮技術可以分為無損壓縮和有損壓縮,具體的壓縮方式需要根據特定的后續(xù)應用進行選取。此外,針對高光譜圖像的各種特定應用,如何在壓縮過程中盡可能保護圖像中的重要信息是一個亟待解決的難題,這也是《實用高光譜遙感圖像壓縮》探討的主要方面!秾嵱酶吖庾V遙感圖像壓縮》內容是作者在該領域多年研究的成果總結,全書共分為6章,按照無損壓縮、質量評估以及有損壓縮的思路安排各章順序。第一章為緒論,主要介紹了高光譜遙感的基本概念以及國內外關于高光譜圖像壓縮技術的研究進展情況。第二章至第六章分別介紹作者在高光譜圖像壓縮方面所做的工作,其中第二章介紹了基于光譜分類的高光譜圖像無損壓縮;第三章介紹了基于分布式信源編碼的高光譜圖像無損壓縮;第四章介紹了有損壓縮條件下的高光譜圖像質量評估;第五章介紹了基于獨立分量分析的高光譜圖像有損壓縮;第六章介紹了基于感興趣區(qū)域編碼的高光譜圖像有損壓縮。
第一章 緒論
1.1 高光譜遙感技術簡介
1.2 高光譜圖像壓縮的必要性
1.3 高光譜圖像壓縮技術研究進展
1-3.1 高光譜圖像無損壓縮研究進展
1.3.2 高光譜圖像有損壓縮研究進展
第二章 基于光譜分類的無損壓縮
2.1 高光譜圖像的相關性分析
2.1.1 高光譜圖像的譜間相關性
2.1.2 高光譜圖像的空間相關性
2.2 高光譜圖像壓縮的預處理
2.2.1 非監(jiān)督分類
2.2.2 波段排序
2.3 預測器設計
2.3.1 單波段、13個同類鄰點預測
2.3.2 多預測器框架
第三章 基于分布式信源編碼的無損壓縮
3.1 分布式信源編碼簡介
3.1.1 熵的概念
3.1.2 DSC的理論基礎
3.1.3 DSC的實現(xiàn)
3.2 基于DSC的高光譜圖像無損壓縮
3.3 實驗結果
第四章 高光譜圖像有損壓縮的質量評估
4.1 圖像質量評估研究進展
4.1.1 失真參數標準
4.1.2 統(tǒng)計衡量標準
4.1.3 敏感度相似的失真參數組合提取
4.1.4 圖像質量評估發(fā)展趨勢
4.2 基于最優(yōu)性能的圖像質量評估
4.2.1 光譜相似度量
4.2.2 基于最優(yōu)性能的質量評估
4.2.3 有損壓縮方法
4.2.4 實驗結果
4.2.5 實驗結論
4.3 基于參數提取的圖像質量評估
4.3.1 基于C-means聚類統(tǒng)計的性能評估
4.3.2 失真參數提取性能評估
4.4 高速數據壓縮設備測試系統(tǒng)
4.4.1 系統(tǒng)功能
4.4.2 系統(tǒng)的主要技術指標
4.4.3 系統(tǒng)的實現(xiàn)方案
4.4.4 系統(tǒng)可拓展性分析
第五章 基于獨立分量分析的有損壓縮
5.1 ICA簡介
5.2 RVEIS-STD算法
5.2.1 虛擬維數及其估計
5.2.2 非監(jiān)督端元提取及FastICA初始化
5.2.3 VD的修正
5.3 實驗結果
5.3.1 改進的CEM算子
……
第六章 基于感興趣區(qū)域編碼的有損壓縮
測試系統(tǒng)提供了一個良好的平臺。目前,已成功應用于針對TDICCD相機成像數據壓縮設備的測試。
通過前面的介紹,不難看出,系統(tǒng)可直接拓展應用于某些高光譜圖像壓縮設備的測試,并可實現(xiàn)同時測試多路壓縮設備。例如本文用到的AVIRIS、PHI、OMIS三種機載成像數據,量化深度為12bit,存為16bit,系統(tǒng)模擬數據源支持這樣的字寬。此三種成像設備,最高數據速率在30Mb/s范圍內,系統(tǒng)數據源可同時實現(xiàn)5路數據的實時傳輸。當然,對超出系統(tǒng)傳輸速率范圍的成像設備,則需要對系統(tǒng)進行全面升級。
測試系統(tǒng)相當于重現(xiàn)了數據通信場景,更改誤碼產生軟件,可以模擬不同的通信信道,數據接收終端準確接收壓縮數據,存至服務器硬盤。結合本章前半部分對壓縮重建數據的質量評估技術,可以對有損壓縮圖像質量進行軟件測試,從而實現(xiàn)高光譜圖像有損壓縮在速度、差錯控制性能以及重建圖像質量方面的考察。
高光譜圖像壓縮編碼方案多種多樣,編解碼速度以及算法對誤碼擴散的控制能力是衡量壓縮方案優(yōu)劣的重要標準。在無損壓縮比不能滿足需求的情況下,有失真的壓縮方案登上舞臺。然而,數據壓縮不是高光譜數據應用的最終目的,在有損壓縮情況下,壓縮圖像質量的許估成為新的問題。
本章首先對現(xiàn)有的有損壓縮圖像質量評估技術進行了系統(tǒng)的總結和分類。在此基礎上,提出基于最優(yōu)性能和基于失真參數提取兩種重建圖像質量評估框架。兩種框架都具有開放的結構,可以拓展到不同應用場景的性能評估。
……