高光谱图像的数据特征及压缩技术

首先简要介绍了成像光谱遥感技术的理论基础及应用领域,然后分析了高光谱图像的特征,最后较全面地总结了目前出现的各类高光谱图像的压缩技术,并介绍了几种典型的算法。     

光学遥感压缩成像技术

基于Shannon采样定理的传统信息获取系统在高空间、时间和谱分辨率及系统其它性能上存在难以突破的瓶颈,压缩采样理论为提升航天遥感信息获取能力提供了新的思路。基于压缩采样理论的成像技术（压缩成像）将采样、压缩和数据处理3个过程完美的结合在一起,避免了传统遥感成像系统“先采样再压缩”方式带来的传感器和计算资源浪费,是未来光学遥感极具潜力的成像方式。文章在简要介绍压缩采样基本理论的基础上,总结和分析了国际上目前提出的光学压缩成像系统原型,设计开展了3组压缩成像物理实验,特别结合航天遥感需求设计了推扫式压缩成像方案,实验结果验证了压缩采样的基本原理,并为未来光学遥感压缩成像系统的设计提供了借鉴。     

改进雷达脉冲压缩的数字技术

声表面波（ＳＡＷ）器件传统上是雷达脉冲压缩中产生线性调频信号并对其进行匹配滤波的唯一方法，然而用现有的高速数字信号处理器（ＤＳＰ）能设计出既能快速工作而旁瓣电平又低的匹配滤波器。     

双极性压缩观测光谱成像技术研究

压缩传感突破了 Nyquist-Shannon 采样定理的限制,从随机观测的少量测量值中即可高精度地获取图像,给成像设备的设计带来了巨大变革。压缩传感理论证明可以通过重构恢复获得比焦平面阵列分辨率更高的场景图像。尽管在理论上存在巨大优越性,压缩传感成像系统的物理实现需要考虑一些实际问题。文章围绕压缩传感成像设备进行了研究,提出了一种物理可实现的压缩成像方法,该方法利用双通道观测架构实现压缩成像中的双极性观测,解决了压缩成像理论与实际物理约束不一致的问题。采用多路技术和多膜技术实现大视场观测与多次视场观测,该方法可以单次曝光获取充足的观测值来高精度重构原图像。压缩光谱成像数值仿真实验验证了该方法的有效性和鲁棒性。     

遥感卫星自截断SPIHT压缩译码技术

链表式SPIHT算法是目前公认最好的压缩方案,但是由于其传输中具有极差的抗误码特性,在遥感图像数据压缩中的应用具有一定局限性。本文提出的自截断式SPIHT压缩算法使得译码器在出现“致使性”误码的情况下能够自动中止该帧数据流译码,使得误码不至于扩散到整幅图像之中。为SPIHT算法在遥感图像数据压缩中的应用提供了理论依据。     

压缩氮气驱动的高速气炮实验技术

文章介绍压缩氮气驱动的二级气炮、三级气炮的研制背景、设计技术和发射性能特点,分析活塞质量、弹丸质量、驱动气压和泵管初充气压等发射参数对发射弹速和发射效果的影响,分析了制约提高弹速上限的主要因素,还介绍利用上述二级气炮和三级气炮开展的若干实验研究情况,评估压缩氮气驱动多级气炮的开发应用前景。     

基于FPGA的高效脉冲压缩技术工程应用研究

脉冲压缩是实现距离向压缩、提高距离分辨率的关键技术。针对现代雷达系统工作模式多、处理数据量大的特点,提出一种基于FPGA处理平台的高效频域脉冲压缩方法。其FFT模块采用复式FFT结构,运算能力比基-4Burst I/O结构提高了一倍;参考函数模块采用实时查表法,根据发射信号基本参数对参考信号进行实时生成。在MATLAB和ISE平台上进行仿真,结果表明该方法能够高效地实现32768点脉冲压缩处理,处理点数多,实时性高,相同处理点数下其处理时间不到TMS320C6678型DSP耗时的一半,且处理结果满足工程应用要求。     

基于压缩感知的单通道多频带信号感知技术

压缩感知理论突破了传统Nyquist采样定理的限制,成为近年来研究的热点。传统的压缩采样系统均采用多通道结构,在频率支集未知的情况下能够显著降低采样频率,但是此系统硬件复杂,对通道间的幅相一致性要求较高,系统的稳健性差。提出了一种基于周期非均匀采样的多频带信号感知技术,它是一种基于单通道结构的压缩采样系统,重点解决了传统方法实现时硬件复杂度高、设备要求高的问题。     

LFM脉冲压缩雷达的方波移频干扰技术研究

当线性调频脉冲压缩雷达的调频方向改变时,常规移频干扰形成的假目标延后于真实目标。为此,提出一种新颖的方波移频干扰方法,能够对任意调频方向的线性调频脉冲压缩雷达形成前置假目标干扰。阐述方波移频干扰的产生原理及雷达响应,讨论干扰参数与假目标分布的关系,并仿真分析方法的干扰效果。理论分析和仿真结果证明了新方法的正确性和可行性。     

关于二进制相位编码脉冲压缩的时序旁瓣抑制技术

本文提出了能有效降低二进制脉冲压缩编码的时序旁瓣的一种简单易行的技术。当压缩比为5～16时,与传统的二进制编码比较,采用这种新技术可使峰值旁瓣电平(PSL)显著降低。而且,用这种新技术通过模拟可以估算压缩后的信噪比,合理的中频带宽和多普勒容限。     

矢量量化与小波变换在合成孔径雷达原始数据压缩技术中的应用

文章首先简要介绍了合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）原始数据压缩技术研究的意义,然后分析了合成孔径原始数据的统计特性及相关特性,提出几种将小波变换与矢量量化结合应用于合成孔径雷达原始数据的压缩方案,并且进行了计算机仿真,最后对仿真结果进行分析,比较各种方案的优劣。     

北京三号A/B卫星高精度影像优化压缩编码技术

针对北京三号A/B卫星载荷特点、工作模式、功能要求,文章设计了一种采用无损或近无损图像压缩标准(JPEG-LS)的图像压缩算法,基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路并行联合工作图像压缩系统,使得对超高分辨率、高输入数据率的光学遥感影像可以进行实时无损或近无损压缩。该系统采用一种灵活的图像缓存机制,不需要片外存储器来缓存图像,节约了硬件成本,单片FPGA处理能力高达8 Gbit/s;采用一种先进的码率控制算法,优化失真量化参数调整策略,多路并行压缩核参数统一更新,使得快速逼近目标码率,恢复影像的整体质量更加均匀平滑,峰值信噪比(PSNR)值相比传统算法提升了0.2 dB以上。     

信号压缩中输入噪声的掩蔽效应及有效利用

实际信号中含有噪声,本文揭示并定量研究了输入噪声对于信号压缩失真的掩藏作用,指出,在一定的噪声背景下可用限失真压缩代替无损压缩以提高数据压缩比,而不影响恢复信号的质量。     

Fuzzy压缩映象不动点定理

本文将Fuuzy压缩原理进行了推广,首次通过引入一个Fuzzy ε上半连续函数和Fuzzy链空间成功的证明了Fuzzy数值函数的不动点定理.     

RICE 算法压缩效果实测

许多遥测遥感数据只允许无损压缩。对不同于Ｈｕｆｍａｎ编码的另一种无损压缩方法—ＲＩＣＥ算法进行了初步研究和编程实现，利用卫星遥感云图和火箭遥测数据，实测了该算法的压缩效果，并与算术编码和Ｈｕｆｍａｎ编码进行了分析比较。     

图象的分形压缩方法

本文介绍一种适于对高分辨率（大数据量）遥感图象实现高倍（几十至几百倍）压缩的方法。文中简述分形几何的基本概念，给出了一种分形压缩的模型，以北航的图象分形压缩研究结果为例，阐述了分形压缩方法的特点。