[發明專利]一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法

在審

• 申請號: 202010961895.0
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112233197A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 顧征;楊孟飛;陳麗平;鄭燕紅;王彤;李鐵映
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G06T9/00
• 分類號: G06T9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于步驟如下：

1)對相機產生的原始圖像進行bicubic下采樣，根據重建后圖像的使用場景，選擇下采樣倍率；

2)對下采樣后的圖像進行JPEG2000壓縮，根據重建后圖像的使用場景，選擇壓縮比，經JPEG2000壓縮后的圖像下傳至地面；

3)地面對接收到的圖像進行JPEG2000解壓縮；

4)對JPEG解壓縮后的圖像進行超分辨率重建，重建采用訓練后的融合導流網絡模型。

2.根據權利要求1所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述步驟1)中選擇下采樣倍率的具體過程為：如果圖像應用于精確計算，則使用2倍下采樣；如果圖像應用于導航規劃，則使用3倍下采樣；如果圖像應用于人工精細判讀，則使用4倍下采樣；如果圖像應用于人工粗略判讀，則使用8倍下采樣。

3.根據權利要求1所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述步驟2)中選擇壓縮比的具體過程為：如果圖像應用于精確計算，采用2:1～4:1壓縮；如果圖像應用于導航規劃，采用4:1～8:1壓縮；如果圖像應用于人工判讀，在采用8:1及以上壓縮比進行壓縮。

4.根據權利要求1所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述步驟4)的具體過程為：

4.1)使用初始特征提取塊提取低分辨率圖像的初級特征；

4.2)使用導流融合塊進一步提取特征并將所獲取的特征進行局部融合；

4.3)使用全局融合及重建塊將特征進行全局融合并重建最終的高分辨率圖像；

4.4)將低分辨率圖像進行bicubic插值；

4.5)將殘差圖與bicubic插值后的低分辨率圖像相加，得到高分辨率的圖像。

5.根據權利要求4所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述步驟4.1)的具體過程為：所述初始特征提取塊由2個卷積層和1個局部融合層組成；使用密集連接，先將低分辨率圖像和第一個卷積層的結果連接在一起，送入第二個卷積層，然后將低分辨率圖像、第一個卷積層結果和第二個卷積層結果進行局部融合得到輸出；上述過程用公式表述如下：

IF＝α(C_LF([I,α(C(I)),α(C([I,α(C(I))]))])),

其中，IF代表初始特征提取塊的輸出，α代表激活函數，C代表卷積運算，C_LF為局部融合，I代表輸入的低分辨率圖像。

6.根據權利要求5所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述步驟4.2)的具體過程為：每個導流融合塊包含1個導流層、3個卷積層和1個局部融合層；初級特征進入第一個導流融合塊后，先由導流層切分成D_1,1、D_1,2……D_1,n+1共n+1個特征簇，其中D_1,1和D_1,2在本塊中使用，其余n-1個特征簇分別送入后續的n-1個導流融合塊中；D_1,1進入卷積層進行特征提取，經過3個卷積層后得到的輸出，與D_1,2連接在一起經過局部融合后作為導流融合塊的輸出；每一個導流融合塊重復上述流程，則表述如下：

其中，DF_i代表第i個導流融合塊的輸出，i＝1,2,……n，D_1,i+1為第1個導流融合塊切分的第i+1個特征簇，D_2,i為第2個導流融合塊切分的第i個特征簇，D_3,i-1為第2個導流融合塊切分的第i個特征簇，D_i,2為第i個導流融合塊切分的第2個特征簇，為第i個導流融合塊的3個卷積層。

7.根據權利要求6所述的一種航天器在軌圖像的壓縮編碼方法，其特征在于：所述分別具體表述如下：