基于目标区域提取与方向波的SAR图像压缩方法

摘要

本发明公开了一种基于目标区域提取和方向波的SAR图像压缩方法，主要解决现有方法中对图像目标区域和背景区域使用相同的变换压缩策略导致边缘信息码流分配较少，重要信息丢失的问题。其实现步骤是：利用变差系数提取SAR图像的纹理图；对SAR图像进行四叉树分块，利用纹理图将图像块划分为目标区域和背景区域；利用纹理图探测目标区域变换方向对，并对分块图像进行剪枝处理；对目标区域使用Directionlets变换，对背景区域使用小波变换；使用SPIHT编码方法分别对目标区域和背景区域系数编码本发明。本发明具有对目标区域和背景区域采用不同变换压缩策略，很好保护目标区域信息的优点，可用于SAR图像实时传输与存储。

主权项

一种基于目标区域提取与方向波的合成孔径雷达SAR图像压缩方法，包括如下步骤：(1)输入一幅合成孔径雷达SAR图像，计算合成孔径雷达SAR图像变差系数，利用变差系数生成SAR图像的纹理图；(2)对合成孔径雷达SAR图像进行四叉树分块，利用纹理图判断各图像块是否为目标区域图像块：如果该图像块在纹理图中所对应空间位置区域包含的目标像素点数大于该图像块总像素数的1/4，则该图像块为目标区域图像块，否则为背景区域图像块；(3)利用纹理图从给定的一组方向中对目标区域图像块进行方向波的变换方向对选择，分别计算纹理图在这些方向上像素差值的平方和，选择其中最小的两个结果所对应的方向作为方向波的变换方向对；(4)对四叉树进行剪枝处理：将变换方向对和图像块大小均相同的相邻目标区域图像块进行合并，将背景区域图像块进行合并；(5)对合并后的目标区域进行Directionlets变换，对合并后的背景区域进行DWT变换；(6)使用SPIHT编码方法，对目标区域和背景区域的变换系数进行不同bpp的编码，编码后即完成对合成孔径雷达SAR图像的压缩，其中bpp是每个像素所占比特数；所述的“使用SPIHT编码方法，对目标区域和背景区域的变换系数进行不同bpp的编码”，是使用SPIHT编码方法分别对目标区域Directionlets系数和背景区域小波系数进行编码，在编码中给定了SAR图像压缩的bpp后，通过设置一个质量因子Q来调节分配的码流大小，其中，Q＝tbate/bbate，bpp是每个像素所占比特数，tbate为目标区域压缩的bpp，bbate为背景区域压缩的bpp；Q的值越大，越多的码流会分配给目标区域；假设编码时SAR图像压缩给定的bpp为br，目标区域像素点数为tp，同质区域像素点数为bp，总像素点数为wp，则它们满足如下公式：tbate·tp+bbate·bp＝br·wp。