第33卷，第3期 2013年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
一种适于空间多光谱TDICCD图像压缩算法刘妍妍1，3，高印寒"，李进"，金龙旭"，韩双丽“，李国宁
1.吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春13006】
2.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，吉林长春130022
3.长春理工大学电子信息工程学院，吉林长春130022 4，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春
130033
Vol.33,No.3,pp844-849
March,2013
摘要针对传统遥感图像压缩算法中小波变换和位平面编码没有考虑图像内容特点而导致多光谱各谱段图像边缘和纹理的模糊的间题，提出一种适于成像谱段数相对较少多光谱TDICCD图像压缩算法。提出的自适应提升DWT可以自适应的选择最佳的提升方向，同时根据图像局部特征使用拉格朗日插值策略进行预测，这种方法可以充分的利用图像的纹理信息，提出的码率控制算法可以根据图像纹理复杂程度进行自适应的码率分配。实验结果表明，提出的压缩算法具有良好压缩性能，对于平滑的图像与传统算法相当，对于边缘和纹理程度复杂的图像，性能高于传统算法，在正常工作压缩比为8：1时，平均信噪比比传统方法平均提高了3.53dB。有效的保护了多光谱图像的边缘和纹理信息，非常适于纹理复杂的空间多光谱CCD 图像压缩应用。
关键调多光谱TDICCD；图像压缩；方向自适应提升DWT
中图分类号：TP391.4
文献标识码：A
引言
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)030844-06
平方向。因此传绕小波变换在遥感图像压缩时会出现图像边缘和纹理模期的问题，影响通感图像的应用。（2)小波系数量化后的压缩单元，传统JPEG2000采用EBCOT对小波系
目前基于光谱谱段数相对较少的多光谱TDICCD成像技术的空间相机在规场和空间分辨率指标要求上的不断提高，所采用的CCD拼接片数和读出速率也不断增多和提高，从而使数字化后的CCD图像数据量呈指数增加[1-2]，给卫星图像存储和传输带来了巨大的挑战，因此非常有必要进行图像压缩。
对于谱段相对较少的多光谱图像由于其谱段间相关性远远小于空间相关性，因此空间多光谱CCD相机图像压缩不进行去除谱间允余处理，各谱段采用与全色图像相同的压缩算法。目前，对于谱段较少的多光谱各谱段图像压缩的常用方法是基于小波变换然后在小波域对小波系数进行压缩处理，如JPEG2000，CCSDS，SPITH等，然而，这些算法对于空间多光谱CCD而言，存在两个间题：（1)小波变换单元，这些算法的小波变换通常采用两个一维的9/7或5/3提升小波变换在垂直和水平方向进行提升以实现2D小波变换，面大多数逼感图像具有丰富的纹理结构，方向不仅在垂直和水
收稿日期：2012-08-06，修订日期：2012-12-08
基金项目：国家(863)高技术研究充发展计划项目(863-2-5-1-13B)资助
数进行编码，然而EBCOT计算量非常复杂，同时需要大量存储资源，不适于星上应用，CCSDS码率控制采用码段均分策略，不能自适应图像内容；SPIHT算法的比特平面需要前一个比特平面结果，它的码率不具有渐进的特点，如果码流出错，则解码图像将会“面目全非”，可靠性比较差()。因此，非常有必要根据空间多光请谱CCD图像特点对其压缩算法进行设计。
在参考国内外相关技术的基础上，根据背景项目需求，结合空间谱段数相对较少的多光谱TDICCD图像特点，提出一种适于谱段数相对较少的遥感多光谱CCD图像压缩算法。其中，提出的自适应提升小波变换突破了传统小波变换仅在水平和垂直方向进行提升，可以自适应地选择方向进行提升。提出的位平面编码器可以根据图像进行自适应地进行码率分配。这两种方法均使多光谱各谱段的边缘和纹理丰富的区或得到了很好的保护，非常适合空间多光谱CCD应用，
作者简介：刘妍妍，女，1981年生，吉林大学仪器科学与电气工程学院讲师万方数据
e-mail, Liuyy306@163, com