[发明专利]一种基于小波变换的点干涉图像压缩方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及干涉图像压缩领域，特别涉及一种基于小波变换的点干涉图 像压缩方法及装置。

背景技术

光谱成像仪是一种重要的遥感仪器，在获得目标光谱信息的同时，还能 获得目标的空间信息。在空间遥感、军事侦察、环境监察、资源勘测以及其 它军工农业领域得到广泛的应用。干涉型光谱成像仪作为光谱成像仪的重要 一类，在获得丰富信息的同时，会产生巨大的数据量，不利于存储和传输， 因此对原始干涉图数据进行压缩，对于星载干涉光谱成像仪来说是必需的。

由于干涉光谱成像仪直接获得的是景物目标的干涉图，必须经过变换才 能得到景物目标的波谱，而干涉图的数据压缩产生的信息丢失将会导致景物 波谱产生偏差或失真。因此对光谱成像仪获取的干涉图应该采取无损或者近 无损压缩的方法，这样才能确保复原光谱。

根据小波分解系数矩阵的主要表现部分是在低频部分，高频部分的数据 都很小，接近零值的特征，以及在运用小波方法压缩数据时点干涉图的分布 特征，现有技术将点干涉图存储为矩阵的一般方式是直接将一行N²个的数据 按从左至右，从上到下存储为一个N的矩阵，称为直接存储。

现有技术中采用的点干涉图像压缩存储方法在干涉图像压缩过程中存在 的缺点是：对于原始干涉图像数据和压缩后干涉图像数据的压缩比和峰值信 噪比较小，原始光谱和复原光谱的光谱相对均方误差较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于小波变换的点干涉图像压 缩方法，达到了提高压缩比和峰值信噪比，以及降低了原始光谱和复原光谱 的光谱相对均方误差的目的。

本发明的实施方式提供了一种基于小波变换的点干涉图像压缩方法，包 括：

将通过小波分解后的点干涉图像数据存储为预定的矩阵；

对存储的点干涉图像数据通过小波变换进行压缩。

本发明的实施方式还提供了一种基于小波变换的点干涉图像压缩装置， 包括：

存储模块，用于将通过小波分解后的点干涉图像数据存储为预定的矩 阵；

压缩模块，用于对存储的点干涉图像数据通过小波变换进行压缩。

由上述所提供的技术方案可以看出，在点干涉图像的数据存储过程中， 将通过小波分解后的点干涉图像数据存储为预定的矩阵，而点干涉图像的性 质是在点干涉图像的主要信息集中在点干涉图的零光程差附近，干涉强度变 化平缓，在零值附近震荡。所以采用这种存储方式，点干涉图像的低频部分 所包含的信息更加丰富，更利于小波变换的压缩以及数据的解压缩重构。采 用这种方法得到的点干涉图像压缩数据的压缩比和峰值信噪比都较高，而原 始光谱和复原光谱的光谱相对均方误差较低。

附图说明

图1是本发明实施方式所述的小波变换结构示意图；

图2是本发明实施方式所述的干涉光谱成像仪的点干涉图，横坐标表示光 程差，纵坐标表示信号强度；

图3是本发明实施方式所述的干涉图数据读取和存储方式示意图；

图4是本发明实施方式所述的压缩前的干涉曲线示意图，横坐标表示光程 差，纵坐标表示信号强度；

图5是本发明实施方式所述的压缩后的干涉曲线示意图，横坐标表示光程 差，纵坐标表示信号强度；

图6是本发明实施方式所述的压缩前后的光谱曲线的对比示意图，横坐标 表示波数，纵坐标表示辐射率，实线表示压缩前的光谱曲线，虚线表示压缩 后恢复的光谱曲线；

图7是本发明实施方式所述的采用直接存储和间接存储的压缩比、峰值信 噪比和相对均方误差对低钛玄武岩干涉图像进行存储的参数比较示意图，其 中的“-*-”表示直接存储方式，“-ο-”表示间接存储方式，横坐标都表示编 码级数，纵坐标从上至下分别表示压缩比、峰值信噪比和相对均方误差；

图8是本发明实施方式所述的基于小波变换的点干涉图像压缩方法的流程 示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式提供了一种基于小波变换的点干涉图像压缩方 法。将点干涉图像数据通过小波分解后进行间接存储，对间接存储的点干涉 图像数据通过小波变换进行压缩。这样在存储点干涉图像数据时，就可以通 过小波变换提高存储的压缩比和峰值信噪比，同时也降低了原始光谱和复原 光谱的光谱相对均方误差。

为了更好的描述本实施方式，现结合图1～图8对本发明的具体实施方式进 行说明，如图8所示为本发明实施方式所述的方法流程示意图，所述方法包 括：