超光譜圖像壓縮與DSP實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、超光譜成像儀可以獲得波段狹窄且連續(xù)的圖像，通過分析采集到的光譜圖像，可以得到被測物的光譜特征，直接識別被測物，在民用和軍用兩方面都有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。但超光譜圖像的海量數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)的存儲、傳輸和處理帶來極大的挑戰(zhàn)，因此必須對其進(jìn)行壓縮編碼。
　　 本文首先研究主元分析(PCA)和小波變換相結(jié)合的超光譜圖像壓縮算法。主元分析法能夠有效地消除超光譜圖像的譜間相關(guān)性，而整數(shù)小波變換在去除空間相關(guān)性方面具有長處。對超光譜圖像的空間進(jìn)行等

2、份分割，依次進(jìn)行PCA和小波變換編碼，能夠有效地減少運(yùn)行時(shí)間。通過建立壓縮比與保留主成分個(gè)數(shù)之間的非線性關(guān)系模型，快速求出任意壓縮比下保留PC的最佳個(gè)數(shù)。通過對美國可見光近紅外成像光譜儀(AVIRIS)和課題組研制的超光譜成像儀所獲取的光譜圖像的壓縮結(jié)果分析，這種改進(jìn)的主元分析加小波變換的有損算法在壓縮效果和運(yùn)行速度方面有明顯提高。
　　 為了利用硬件實(shí)現(xiàn)超光譜圖像壓縮，在分析比較現(xiàn)有壓縮算法的基礎(chǔ)上，論文提出一種基于預(yù)測加整數(shù)

3、小波變換相結(jié)合的混合算法。首先，考慮到隨著光譜分辨率的提高，譜間相關(guān)性變得越來越強(qiáng)，設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的預(yù)測器可以有效的去除光譜圖像的譜間相關(guān)性。其次，使用有效的整數(shù)小波變換去除空間相關(guān)性，并利用嵌入式零樹編碼(EZW)實(shí)現(xiàn)對小波系數(shù)的進(jìn)一步編碼。針對超光譜圖像壓縮平臺對高速數(shù)據(jù)的傳輸、處理和存儲的要求，采用高性能DSP芯片(TMS320DM642)實(shí)現(xiàn)上述超光譜圖像壓縮的混合算法，使用DMA和CACHE解決內(nèi)存中高速圖像數(shù)據(jù)的交換問題，克服