引入图像复原技术的遥感卫星图像压缩解码算法

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1、第23卷第2期航天器工程V01．23No．21111生!旦墨旦垒垦兰堡垦垒里!兰堕鱼!堕兰垦墨!型鱼i!引入图像复原技术的遥感卫星图像压缩解码算法程钊张璐(中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094)摘要针对遥感卫星基于小波变换的光学图像有损压缩算法，提出了一种引入图像复原技术思路的算法，对遥感图像解码处理过程中获得的低频信息进行复原，可以获得更多的用于在频域范围内描述图像结构信息的高频分量增益，从而提升整个解码图像的质量。通过此算法与传统的小波压缩算法进行对比，结果表明：压缩恢复图像的峰值信噪比(PSNR)

2、较传统算法有0．1～0．3dB的改善，压缩恢复图像表现出更为丰富的纹理特性，可降低对遥感卫星图像数据处理和天地链路数据传输的要求。关键词图像压缩；小波变换；图像复原；盲反卷积；双三次差值中图分类号：TN927文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．02．007ImageCompressionDecodingAlgorithmUsingImageRestorationforRemoteSensingSatelliteCHENGZhaoZHANGLU(InstituteofMan

3、nedSpaceSystemEngineering，ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Inthispaper，lossyimagecompressionbasedonwavelettheoryisconsidered．Animagerestorationtechnologyisintroducedforwaveletcompression．Byapplyingimagerestorationtothelow—frequencycomp

4、onentobtainedfromentropydecodingindecompressionprocess，againedhigh—frequencycomponentisretrieved，whichistheexpressionofreconstructedimagetextureinfrequencydomain．Asabenchmark，thealgorithmpresentediscomparedwiththetraditionalwaveletcompressionalgorithm．Theresult

5、softhecomparativeexperimentsshowthatouralgo—rithmperformsbetterthantraditionalalgorithmsinPSNR，andthereconstructedimageismoretexture—richerthanthatbythetraditionalapproachwithoutrestoration．Meanwhile，therequire—mentsofimagedataprocessingandtransmissioncouldbere

6、duced．Keywords：imagecompression；wavelettransform；imagerestoration；blinddeconvolution；bicu—bicinterpolation1引言对遥感图像进行压缩，有利于节省通信信道，提高信息的传输速率。目前，遥感图像大多采用基于小波原理的图像压缩方法。小波变换理论对信号具备多方向、多尺度的解析能力，近年来被广泛地用于信号分析和处理领域，尤其是图像压缩领域。基于收稿日期：201312—06；修回日期：2014一02—21基金项目：国家重大科技专

7、项工程作者简介：程钊，男，博士，工程师，从事载人航天器信息系统设计和人机系统设计工作。Email：hnhbcz@gmail．corn。航天器工程小波原理的图像压缩算法受到了业界的广泛关注，衍生了诸多算法，同时在小波压缩应用领域也带来了一些问题：一方面，传统的小波压缩算法均是通过对小波基选取、系数量化策略以及熵编码的研究来提高压缩的性能，使得基于小波原理性算法的压缩性能已接近了极限；另一方面，在新算法的应用方面，压缩系统和解码系统均需通过软硬件升级来实现压缩性能的提升，对于在轨的系统，压缩系统的升级存在着较大困难。针对

8、遥感图像压缩的要求，本文结合图像盲反警三立毋数传授If筻"L·--··●■叫兰：．．了f，I卷积复原的思想，提出了一种基于小波原理的图像压缩算法，该算法在不更改星上压缩编码系统的状态下，通过对解码过程中小波系数的复原，使得各小波子带获得更丰富的图像高频系数数据，从而提升遥感图像压缩的质量，地面系统只需通过更新解码算法便可达到提升压缩性能的目的。