[发明专利]一种高光谱图像压缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像压缩方法，具体涉及高光谱图像压缩方法。

背景技术

高光谱图像(波段数目为200左右的图像)作为新型的遥感方式，能够实现地物目标空间信息和光谱信息的同步获取，正是由于这个独特的优势，高光谱图像在越来越广泛的领域内得到了应用。但光谱信息的增加使得高光谱图像具有数据量大的缺点，而这给数据的存储和传输带来了不利。因此，高光谱图像压缩势在必行。

在图像压缩领域，直接的有损压缩方法比较多，但由于遥感图像应用的特殊性，尽管直接的有损压缩可以达到较高的压缩比，其结果却不能完全满足遥感图像的特殊应用要求，有时人们需要保护特定区域或特定目标的图像信息免于损失或损失较少，这时直接的有损压缩就很难保证。除此之外，添加了光谱维的高光谱数据作为一种三维图像不同于普通的二维图像，也不同于视频图像。如何在压缩的过程当中考虑到光谱信息的保护，对于后续的应用有直接影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种高光谱图像压缩方法，以解决现有技术的有损压缩不能使特定区域或特定目标的图像信息免于损失的问题。它的技术方案如下：一种高光谱图像压缩方法，对待压缩的图像进行分级压缩处理，对感兴趣空间信息和感兴趣光谱信息无损或者近无损的压缩，对其它信息进行大于感兴趣空间信息和感兴趣光谱信息所选压缩比的压缩。

由于本发明对感兴趣空间信息和感兴趣光谱信息无损或者近无损的压缩，而对其它信息进行较大压缩比的压缩，因此解决了现有技术的有损压缩不能使特定区域或特定目标的图像信息免于损失的问题。

附图说明

图1为本发明的基于感兴趣光谱信息的高光谱图像压缩方法原理框图；图2a为对图像中感兴趣区域的选取示意图，图2b是图2a感兴趣区域所对应小波系数的示意图；图3为具体实施方式三的预测原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式的技术方案如下：一种高光谱图像压缩方法，对待压缩的图像进行分级压缩处理，对感兴趣空间信息和感兴趣光谱信息无损或者近无损的压缩，对其它信息进行大于感兴趣空间信息和感兴趣光谱信息所选压缩比的压缩。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一相比的特点在于：对感兴趣空间信息的压缩过程中通过模板选择空间区域，对该区域在压缩过程中将给予优先的编码，从而保证该区域图像的重建质量。

高光谱图像不同于普通的图像，它不仅仅为人的视觉服务，也为了某些特殊的应用。因此，目标信息的保护问题就显得尤其重要。

对于高光谱图像应用而言，并不是整幅图像包含的信息都同样重要，其中往往只有部分区域的信息才重要，例如某些特定的目标需要着重保护，也就是所谓的感兴趣区域ROI。在高光谱图像的压缩过程中，可以人为选取或者自动选取某些目标，作为感兴趣区域ROI。如图2(a)所示，选定框定的部分为感兴趣区域。在确定完感兴趣区域后，为该区域生成一个ROI掩膜(mask)。所谓ROI掩膜，实际上就是对最后重构区域有贡献的所有小波系数的集合。对位于掩膜之内图像数据的小波系数，将其幅值乘以2^s，使其按比例放大；而对于掩模外的系数(称为背景系数)，则不做处理。经过该处理可以使感兴趣区域得到很好的保护。在高光谱图像的编解码过程中，由于ROI区域的位平面高于背景区域，这些ROI系数将优先被压缩和传输，从而提高了感兴趣区域的压缩质量。

具体实施方式三：本实施方式与实施方式一相比的特点在于：对感兴趣谱带光谱信息压缩的步骤如下：一、对高光谱图像进行感兴趣谱带的选择；同时确定参考谱带和非参考谱带；二、利用参考谱带对选择到的感兴趣谱带进行带内压缩，产生图像比特流；同时利用非参考谱带对选择到的感兴趣谱带进行带内重建；三、把步骤二中进行了带内重建的信息输入到预测器中算出预测系数；四、利用步骤三得到的预测系数与非参考谱带计算得到预测误差；五、利用步骤四得到的预测误差对非参考谱带进行带内压缩，得到非参考谱带比特流；六、把步骤一选择出的感兴趣谱带的位置信息、步骤二得到的图像比特流、步骤三得到的预测系数和步骤五得到的非参考谱带比特流打包形成压缩后的感兴趣谱带光谱信息。