[發明專利]一種超光譜信號快速矢量量化編碼方法

有效

• 申請號: 201210430567.3
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN103269429A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 陳善學;尹雪嬌;彭娟;張艷
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種超譜圖像壓縮方法，其特征在于，讀取超譜圖像數據，選取每個波段中的一段圖像塊作為矢量量化的輸入信源，根據圖像塊尺寸和波段數構建3維矩陣，將3維矩陣轉換為具有2的整數冪次的行矢量的矩陣B'；對矩陣B'的行進行哈達瑪變換，對哈達瑪變換后的矢量，利用分類平均法得到初始碼書；構造基于初始碼書的統計矢量，對統計矢量每維分量依能量的大小降序排列，獲得一個最佳排序索引I_OTH；根據最佳排序索引對初始碼書和訓練矢量的分量進行排序，得到最佳排序碼書和排序后訓練矢量集合，選取訓練矢量集合的前部m維的分量作為訓練子矢量，以集中矢量的能量；在子矢量域，搜索所有訓練矢量的最佳匹配碼字，更新訓練矢量胞腔索引值，以胞腔的質心更新作為當前最佳匹配碼字，獲得最終碼書和聚類索引I，對聚類索引I進行反排，得到編碼索引I₂,?打包空域碼書y和編碼索引I₂，作為碼書和壓縮數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，利用分類平均法得到初始碼書具體為：對哈達瑪變換后的矢量，按照第一列分量重新進行升序行排序，記錄這時的排序索引I₁，對行排序后的訓練矢量集E按行平均分組，依次選擇每組第一個訓練矢量生成初始碼書Y，設定訓練矢量的胞腔索引矩陣I，將初始碼書中訓練矢量歸屬到相應的胞腔中。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，構造基于初始碼書的統計矢量，具體為：根據公式：，計算統計矢量分量，其中，i=1,2,…,k，k為矢量的維數。

4.根據權利要求1所述的超譜圖像壓縮方法，其特征在于，選取前部m維的分量作為訓練子矢量，具體為：對統計矢量進行降序排列，得到最佳排序索引I_OTH，根據最佳排序索引I_OTH對初始碼書的分量進行重新排序得到最佳排序碼書OY，截取OY的前m（m<k）維分量為子矢量，得到碼書子矢量集SOY，根據I_OTH排序訓練矢量集E的行矢量，得到排序后訓練矢量OX的集合OE，截取其前m維得子矢量集SOE。

5.根據權利要求1所述的超譜圖像壓縮方法，其特征在于，搜索所有訓練矢量的最佳匹配碼字具體為，對于排序后訓練矢量OX，從其上一輪的歸屬胞腔的碼字OY_p開始，計算子矢量SOX和碼字SOY_p的歐式距離，將其作為當前最小失真D_min，對于當前碼字OY_j，如果滿足D₁=(OX_1?-OY1_j1)²≥D_min，排除碼字OY_j；否則計算子矢量的方差和D₂，如果滿足D₂≥D_min，則排除碼字OY_j?；否則計算部分失真，1≤q≤m,如果滿足D_q(SOX,?SOY_j)≥D_min，則排除碼字OY_j。

6.根據權利要求5所述的超譜圖像壓縮方法，其特征在于，如果部分失真D_m?(SOX,?SOY_j)=D_q<D_min(q=m)，則令D_min=D，更新訓練矢量的編碼索引值I(i)為當前最近的碼字的下標值j，即I(i)=?j。

7.根據權利要求1或5所述的超譜圖像壓縮方法，其特征在于，更新訓練矢量胞腔索引值，具體為：找出排除碼字后剩余的碼字與OX的歐式距離最近的碼字，記錄相應碼字的索引號I(j)，將訓練矢量OX劃分到第I(j)個胞腔中。