[發(fā)明專利]基于星載云檢測(cè)的光學(xué)圖像有效壓縮方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111035620.5
• 申請(qǐng)日: 2021-09-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113470127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周舒婷;羅欽瀚;徐康
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都國(guó)星宇航科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T9/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T9/00;G06T5/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 衡滔

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于星載云檢測(cè)的光學(xué)圖像有效壓縮方法，方法包括：獲取待壓縮圖像，從所述待壓縮圖像中識(shí)別出關(guān)注區(qū)域以及非關(guān)注區(qū)域；根據(jù)預(yù)設(shè)的第一壓縮策略對(duì)包含關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓縮策略對(duì)包含非關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮；所述第一壓縮策略的保真度高于所述第二壓縮策略。本申請(qǐng)的方案可以降低對(duì)于包含非關(guān)注區(qū)域的圖像的壓縮要求，從而在整體上降低待壓縮圖像的壓縮率，從而使得單位時(shí)間內(nèi)，可以傳輸更多的圖像，提高了圖像傳輸效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及衛(wèi)星中圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及基于星載云檢測(cè)的光學(xué)圖像有效壓縮方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，遙感技術(shù)蓬勃發(fā)展，光學(xué)遙感載荷不斷涌現(xiàn)、性能指標(biāo)大幅提升，所成圖像具有了更高的空間、光譜、時(shí)間和輻射分辨率，獲得的光學(xué)圖像的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)增長(zhǎng)。然而，目前通信技術(shù)在星地傳輸過(guò)程中，傳輸速率僅為500Mbps左右，星地圖像傳輸帶寬與遙感圖像數(shù)據(jù)量之間存在巨大的差距和矛盾，導(dǎo)致大量具有時(shí)效性的圖像信息難以在第一時(shí)間發(fā)送到地面。

為解決該問(wèn)題，目前星上系統(tǒng)（即衛(wèi)星上的處理系統(tǒng)）通常會(huì)對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，從而通過(guò)傳輸壓縮后的圖像，以將圖像盡可能第一時(shí)間下傳至地面。但是，目前星上系統(tǒng)進(jìn)行圖像壓縮時(shí)，為了避免地面對(duì)收到的壓縮圖像進(jìn)行圖像恢復(fù)后出現(xiàn)圖像失真等情況，目前星上系統(tǒng)對(duì)圖像均采用的是高質(zhì)量保真壓縮處理方式，這就導(dǎo)致壓縮后的圖像的數(shù)據(jù)量還是較大，對(duì)于星地之間所傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)量并未大幅減少，從而仍有較大部分的圖像并不能在第一時(shí)間下傳至地面。

此外，傳統(tǒng)的遙感圖像處理與決策流程中，包括了“星上采集-星地?cái)?shù)傳-地面處理-信息提取”，四個(gè)環(huán)節(jié)。但是，在軌運(yùn)行的載荷內(nèi)部實(shí)現(xiàn)圖像提取和圖像壓縮功能，面臨以下3點(diǎn)困難：

1）受限于功率，在軌載荷的計(jì)算能力有限；

2）由于星載平臺(tái)接收到的數(shù)據(jù)未作輻射校正、幾何校正等處理，其質(zhì)量較差；

3）地物復(fù)雜性，單一利用光譜或者空間紋理特征不能完全區(qū)分云層和地物；

本申請(qǐng)針對(duì)以上問(wèn)題，提出了一種基于空間域特征和光譜域特征相結(jié)合的光學(xué)圖像提取算法和光學(xué)圖像有效壓縮方法，解決了在軌載荷計(jì)算能力有限的問(wèn)題，通過(guò)輻射校正、幾何校正、人工標(biāo)注、判別模型等多個(gè)圖像處理過(guò)程，對(duì)圖像中的關(guān)注區(qū)域和非關(guān)注區(qū)域進(jìn)行智能劃分和針對(duì)性的壓縮，在降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量的同時(shí)解決了圖像較差的問(wèn)題，大幅降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)大小，進(jìn)一步節(jié)省星地傳輸寬帶。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例的目的在于提供基于星載云檢測(cè)的光學(xué)圖像有效壓縮方法，用以解決相關(guān)技術(shù)存在的圖像壓縮率大的問(wèn)題。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了基于星載云檢測(cè)的光學(xué)圖像有效壓縮方法，包括：步驟S1，獲取待壓縮圖像，從所述待壓縮圖像中識(shí)別出關(guān)注區(qū)域以及非關(guān)注區(qū)域；步驟S2，根據(jù)預(yù)設(shè)的第一壓縮策略對(duì)包含關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，根據(jù)預(yù)設(shè)的第二壓縮策略對(duì)包含非關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮；所述第一壓縮策略的保真度高于所述第二壓縮策略。

在上述實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以通過(guò)識(shí)別出待壓縮圖像中的關(guān)注區(qū)域以及非關(guān)注區(qū)域，進(jìn)而采用保真度低的第二壓縮策略包含非關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，采用保真度高的第一壓縮策略對(duì)包含關(guān)注區(qū)域的圖像進(jìn)行壓縮，這就降低了對(duì)于包含非關(guān)注區(qū)域的圖像的壓縮要求，而通常保真度低的壓縮策略的壓縮率會(huì)低于保真度高的壓縮策略，采用不同方式的壓縮策略，不但可以確保關(guān)注區(qū)域的圖像保真度，還可以使得壓縮后待下傳的數(shù)據(jù)量大幅減少，避免了下傳資源的浪費(fèi)，在整體上降低了待壓縮圖像的壓縮率，從而使得單位時(shí)間內(nèi)，可以傳輸更多的圖像，從而提高了圖像傳輸效率。

進(jìn)一步地，所述非關(guān)注區(qū)域?yàn)樵蒲谀^(qū)域；所述關(guān)注區(qū)域?yàn)榉窃蒲谀^(qū)域；所述云掩膜區(qū)域表征為所述待壓縮圖像中云層的區(qū)域，所述非云掩膜區(qū)域?yàn)樗龃龎嚎s圖像中除所述云掩膜區(qū)域以外的區(qū)域。