基于異常特征保護(hù)的高光譜圖象壓縮方法研究.pdf

1、高光譜遙感(Hyperspectral Remote Sensing)技術(shù)的發(fā)展是20世紀(jì)80年代人類(lèi)在對(duì)地觀測(cè)方面所取得的重大技術(shù)突破之一。它可以獲得近似連續(xù)的光譜信息，覆蓋整個(gè)可見(jiàn)光至近紅外的(0.4-2.4微米)光譜范圍。正由于高光譜圖象的龐大數(shù)據(jù)量給存儲(chǔ)和傳輸帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，這樣研究高效的高光譜圖象壓縮方法以減少存儲(chǔ)和傳輸?shù)膲毫κ鞘直匾?。高光譜圖象較一般遙感圖象并不是數(shù)據(jù)量的簡(jiǎn)單累加，而是信息量的倍增，從而實(shí)現(xiàn)了地物目標(biāo)間極

2、微小差異的精細(xì)識(shí)別。但往往龐大的數(shù)據(jù)中只有部分異常特征(Anomaly Signature)在目標(biāo)精細(xì)識(shí)別和地物準(zhǔn)確分類(lèi)等應(yīng)用中起到關(guān)鍵作用，所以準(zhǔn)確提取這些異常特征，并加以保護(hù)壓縮對(duì)后期應(yīng)用和減少存儲(chǔ)傳輸壓力都是十分重要和有意義的。本文基于以上背景對(duì)高光譜圖象的異常特征保護(hù)壓縮方法展開(kāi)了研究。
　　首先對(duì)高光譜圖象成像原理進(jìn)行研究，進(jìn)而對(duì)其特征進(jìn)行分析，包括空間相關(guān)性特征、譜間相關(guān)性特征以及光譜異常特征分析?；谝陨匣A(chǔ)理論，本

3、文針對(duì)傳統(tǒng)光譜特征提取方法存在對(duì)噪聲敏感、無(wú)法表征非平穩(wěn)信號(hào)的時(shí)頻局域性質(zhì)的缺陷，研究了一種在小波變換域分析并提取異常特征的方法。利用小波變換具有空頻局部化和多分辨率的特點(diǎn)，在各級(jí)高頻分量中分析異常特征。改變小波分解級(jí)數(shù)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)得到異常特征在高頻信息中的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系。根據(jù)頻率對(duì)應(yīng)關(guān)系定量計(jì)算得到分析指定異常特征的最佳小波變換分解級(jí)數(shù)，提取異常特征。
　　其次，對(duì)高光譜圖象空-譜聯(lián)合壓縮方法進(jìn)行了研究。首先對(duì)三種典型的三維去相關(guān)

4、組合形式進(jìn)行了比較實(shí)驗(yàn)，包括結(jié)構(gòu)形式、能量分布和編碼性能。根據(jù)高光譜圖象三維數(shù)據(jù)不對(duì)稱(chēng)及 K-L變換計(jì)算復(fù)雜的特點(diǎn)，本文研究一種空間維二維小波變換加光譜維低復(fù)雜的K-L變換組合方法去除高光譜圖象冗余信息。采用部分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算協(xié)方差矩陣實(shí)現(xiàn)低復(fù)雜度 K-L變換。改變不同采樣值在不同壓縮比情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證方法的有效性。
　　最后，研究關(guān)鍵信息保護(hù)的高光譜圖象壓縮方法。針對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的提升方法存在感興趣區(qū)域提升系數(shù)不靈活和增加傳輸量的缺點(diǎn)