基于3维上下文预测的高光谱图像无损压缩

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1、第13卷第l0期中国图象图形学报Vo1．13．No．102008年1O月JournalofImageandGraphics0ct．．2008基于3维上下文预测的高光谱图像无损压缩粘永健”苏令华孙蕾万建伟”(国防科技大学电子科学与工程学院，长沙410073)。(空军大连通信士官学校，大连116600)(国防科技大学理学院，长沙410073)摘要如今高光谱数据的有效压缩已成为遥感技术发展中需要迫切解决的问题，为了对高光谱数据进行有效压缩，提出了一种基于3维上下文预测的高光谱图像无损压缩算法。该算法首先根据相

2、邻波段间的相关性大小进行波段分组，同时对各个分组重新进行波段排序；然后采用自适应波段选择算法对高光谱图像进行降维，再利用k-means算法对降维后的波段谱向矢量进行聚类；最后在参考波段和当前波段中通过定义3维上下文预测结构，在聚类结果的基础上，对各个分类分别训练其最优的预测系数。实验结果表明，该方法可显著降低压缩后图像编码的平均比特率。关键词高光谱图像无损压缩波段排序谱向聚类中图法分类号：TP751．1文献标识码：A文章编号：1006—8961(2008)10—2015—043DContexts-bas

3、edPredictiveLosslessCodingforHyperspectralImagesNIANYong．jian”，SULing．hua，SUNLei”，WANJian—wei’(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDnseTechnology，Changsha410073)(DalianCommunicationSergeantSchoolofAirForce，Dalian116600)(Collegeof

4、Science，NationalUniversityofDeferiseTechnology，Changsha410073)AbstractTherequestforeficientcompressionofhyperspectralimagesbecomespressing．Anewlosslesscompressionalgorithmbasedon3Dcontextspredictionforhyperspectralimagesispresented．Spectralbandgroupingal

5、gorithmisintroducedtodividehyperspectralimagesintogroupsaccordingtotheneighboringbandcorrelations，thenbandreorderingisperformedforeachgroup．Theimportantbandscontaininglargeinformationcanbedeterminedbyusingadaptivebandselectionalgorithm，onwhichclusteringi

6、scarriedoutaccordingtothespectralvectors．3DcontextsaredefinedbasedontheneighboringcausalpixelsincurrentbandandthecorrespondingCO—locatedcausalpixelsinreferenceband．Combinedwiththeclusteringresults，theoptimalpredictivecoefficientsofeachclusteraretrainedre

7、spectively．Experimentalresultsshowthattheproposedalgorithmcangivebetterlosslesscodingperformance．Keywordshyperspectralimage，losslesscompression，bandreordering，spectralcluster在一起⋯，光谱由于其具有连续分布的特点，其获引言取的数据提供了丰富的地物细节，因而在国民经济和军事侦察方面获得了广泛的应用。在高光谱遥感高光谱遥感技术是20世纪

8、80年代兴起的新型技术发展的过程中，由光谱成像仪获取的庞大数据对地观测技术。这一技术将反映物质或地物性质的量给存储和传输带来巨大压力。由于高光谱图像主光谱与把握其空间和几何关系的图像革命性地结合要用于目标的特征提取、分类等，因而对其进行无损基金项目：国家自然科学基金项目(60572135)；武器装备预研基金项目(9140A22020707KG0181)收稿日期：2008—05-11；改回日期：2008．07—08第一作者简介：粘永健(198