一种基于信噪分离的成像光谱图像快速矢量量化编码方法

摘要

本发明公开了一种基于信噪分离的成像光谱图像快速矢量量化压缩方法，由成像光谱仪完成成像光谱数据的采集，并将待压缩图像的光学信号转化为数字图像信号，存储于采集设备存储器中；通过USB、红外接口读入图像，在处理器中进行基于信噪分离的成像光谱图像快速矢量量化有损压缩压缩结果直接存储在本地硬盘，或通过网络存储设备进行网络存储；包括对原始数据进行信噪分离步骤，采用基于特征值的波段截取方法截取信噪比高的波段步骤，利用快速矢量量化方法对所截取的波段进行压缩编码步骤。该方法利用噪声自适应主成分变换进行信噪分离，并使用改进的快速矢量量化进行高效的压缩编码，结构简单易用，压缩效率高，在较高的压缩比下获得较好的图像质量。

主权项

一种基于信噪分离的成像光谱图像快速矢量量化编码方法，由成像光谱仪完成成像光谱数据的采集，并将待压缩图像的光学信号转化为数字图像信号，存储于采集设备存储器中；通过USB、红外接口读入图像，在处理器中进行基于信噪分离的成像光谱图像快速矢量量化有损压缩；其特征在于：压缩结果直接存储在本地硬盘，或通过网络存储设备进行网络存储；包括对原始数据进行信噪分离步骤，采用基于特征值的波段截取方法截取高信噪比波段步骤，利用快速矢量量化方法对所截取的波段进行压缩编码步骤；所述的信噪分离步骤中，采用噪声自适应主成分变换方法，变换后的波段将图像中的有效信息集中在靠前的少数波段中；所述的基于特征值的波段截取中，利用噪声自适应主成分变换后得到的一组描述了变换后对应波段信噪比高低的特征值，该特征值依据其一定范围内均值的相对减小量确定波段截取的位置；所述的快速矢量量化中，将变换后所截取的图像数据以单个像素点为单位，每个像素点为一个像素矢量，之后采用快速矢量量化方法进行压缩；成像光谱图像压缩还包括下述步骤：计算机从存储设备读入成像光谱图像，整个图像用一个三维数组的形式进行表示；对原始图像进行噪声自适应主成分变换，并将变换矩阵写入压缩码流，同时将所得到的特征值序列存入一个一维矩阵；依据所提出的基于特征值的波段截取方法从变换后波段中提取信噪比高的波段；对所提取的波段进行快速矢量量化，并将所得到的码书写入压缩码流，同时使用低复杂度无损压缩算法对所得到的码字索引进行无损压缩；压缩后的数据输出到缓存器，直接存储在本地硬盘或通过网络储存设备进行网络存储；以上操作结束后，关闭成像光谱图像文件。