[發明專利]一種保持量測性能的遙感影像數據壓縮方法

無效

• 申請號: 201110007292.8
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102186069A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 王慧;耿則勛;胡志定;張勇;王利勇;李鵬程;劉忠濱
• 申請（專利權）人: 王慧;耿則勛
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳;馬柯柯

技術領域

本發明屬于遙感影像數據壓縮和數字信號處理技術領域，涉及對高分辨遙感影像的小波變換與面向遙感影像的EZW(嵌入式零樹小波編碼)壓縮方法，尤其涉及保持量測性能的遙感影像數據壓縮方法。

背景技術

伴隨著光電技術、計算機技術和遙感技術的不斷發展，通過遙感獲取的信息越來越多是以數字形式存在和處理的數據，給數字攝影測量帶來了更為直接、更為豐富的數據源。然而在促進數字攝影測量生產技術、產品質量和數量的發展的同時，海量遙感信息數據(主要是遙感影像數據)對存儲和傳輸條件提出了更高的要求，也給現有的有限帶寬及硬件設備帶來嚴峻的考驗。特別是數字攝影測量網絡化、規模化生產的展開，需要在客戶端工作站上存儲大量的原始影像和中間影像數據，在不同的客戶端之間、以及客戶端與服務器之間傳輸大量的遙感圖像數據，而現有的計算機存儲和傳輸技術無法達到這種要求，直接影響到了數字攝影測量生產效率的進一步提高。因此遙感影像壓縮技術受到了越來越多的關注。

數據壓縮就是以最少的數碼表示信源所發出的信號，減少容納給定信息集合或數據采樣集合的信號空間，所謂的信號空間指的是某信號集合所占的空域、時域和頻率空間。圖像壓縮是對圖像信源進行編碼，是在保證達到預期圖像質量的前提下，通過刪除冗余或者不需要的信息，設法降低所必需的數碼率而采取的壓縮編碼技術。圖像壓縮也常稱為圖像編碼。

數字圖像壓縮編碼技術可以追溯到1948年提出的電視信號數字化，到今天?已經有50多年的歷史了。在此期間出現了很多種圖像壓縮編碼方法，特別是到了80年代后期，由于小波變換理論、分形理論、人工神經網絡理論和視覺仿真理論的建立，圖像壓縮技術得到了前所未有的發展，其中基于小波變換的圖像壓縮技術是當前研究的熱點之一。

圖像壓縮對于解決數字圖像數據量大的問題提供了有效的途徑。圖像壓縮可以降低圖像的存儲空間，提高網絡傳輸效率，降低存儲和傳輸成本，對于數字圖像的實時傳輸起著決定性的作用。

一般來說，有損壓縮相比無損壓縮能獲得更大的壓縮比，在常用的多媒體技術中，數字圖像內容多為人物圖像，大多采用的是有損壓縮技術，即在不產生明顯的圖像視覺損失的前提下，盡可能的減少圖像的信息量，以實現高壓縮比的圖像壓縮。而遙感圖像則不壓縮或采用無損壓縮方案，因而無法獲得較高的壓縮比。之前遙感數字影像不進行有損壓縮的主要原因有：

1、遙感影像獲取不易，現有的航空航天遙感影像，都需要投入很大的人力、財力和物力建立遙感數據獲取系統，導致遙感影像的成本較高，對遙感影像的有損壓縮過程中的信息損失無法接受；

2、對遙感影像處理和應用要求的精度較高，遙感影像不僅要用于人眼的觀測，而且要用于計算機的搜索、識別和測量，若采用一般的有損壓縮方式，會產生因信息的丟失而影響遙感影像的應用效果。

由于在數字化測繪保障信息與產品的生產和作業中，對數據壓縮技術有著這種獨特的要求，若實現對遙感影像數據的壓縮，不僅具有較好的視覺效果，更重要的保持解壓影像的量測性能，在保證作業精度的同時，還可以降低花費在數據存放和轉移方面的成本，進一步提高生產效率，特別是對于高時效性測繪保障產品的生產，有著重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種保持量測性能的遙感影像數據壓縮的方法，以適應全數字攝影測量裝備、網絡化全數字攝影測量作業中的數據存儲與傳輸、測繪保障等領域的技術要求。

一種保持數字遙感圖像量測性能的數據壓縮方法，其中：具體步驟如下：

步驟1)、采集數字遙感圖像信號，統計數字遙感圖像信號的參數：平均值、方差、熵值、平均能量、清晰度、自相關系數；

設數字遙感圖像為f(x，y)，其像素f(i，j)＝a_k，k＝{1，2，3，…L}，i、j分別為像素的橫、縱坐標，參數L為數字遙感圖像中的最大灰度值；

數字遙感圖像中的任意像素在數字遙感圖像中出現的概率為p(a_k)，有：