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针对星上高速遥感数据实时压缩要求,选用多模式自适应量化压缩算法,设计了同步并行阵列与流水线相结合的压缩系统体系结构,并以可编程序门阵列物理实现.采用四路压缩系统并行的阵列结构,研制成功高速数据压缩原理样机,数据处理速度大于1000Mbit/s,恢复图像平均峰值信噪比大于40dB. 相似文献
高光谱（HS）遥感图像含有丰富的光谱信息,但是空间分辨率较低,而全色（PAN）遥感图像空间分辨率较高。针对高光谱遥感图像与全色遥感图像的融合问题,提出了一种新的基于边缘保持滤波和结构张量的遥感图像融合算法。首先,为了提取高光谱遥感图像的空间信息,提出使用边缘保持滤波方法,该提取方法可以保证提取的信息全部为空间细节信息,避免低频混叠。其次,对全色遥感图像采用高斯-拉普拉斯图像增强算法进行图像锐化,降低图像噪声,锐化细节信息。再次,为得到总空间信息,提出使用结构张量的自适应加权策略。传统的融合算法通常仅从全色遥感图像中提取空间信息,可能会引起光谱失真或空间细节加入不足等问题,为了克服这些问题,提出的自适应加权策略得到的总空间信息不仅包含全色遥感图像的空间信息,还包含高光谱遥感图像的空间信息,且自适应加权相对于全局常数加权,可以自动选取更加合适的加权数据。最后,通过构建可以控制光谱和空间失真的增益矩阵,将总空间信息注入到插值的高光谱遥感图像的每个波段中,得到融合的高光谱图像。实验结果表明,本文提出的遥感图像融合算法,在客观评价方面,取得了最优的空间和光谱性能,在视觉效果上,与其他融合算法相比,可以更有效地提高空间分辨率和保持光谱信息。 相似文献
高光谱图像在带来丰富光谱信息的同时,其数据量大和维数高的特性也使得各种目标检测算法进行处理时往往产生庞大的运算量,所以采用可以实现高光谱异常目标检测算法的高速处理方案显得尤为迫切和重要。考虑到现场可编程门阵列（FPGA）强大的并行计算能力和极具灵活的设计方式,针对高光谱异常目标检测RXD算法中协方差矩阵及其逆的计算量过大的问题,以分块并行和正交三角（QR）分解为主要加速思想,利用高层次综合（HLS）工具对算法进行优化,提出了RXD算法在FPGA平台上的加速方案。实验结果表明,所提出的基于FPGA平台的加速方案可以在保持算法检测性能的同时达到相较于CPU实现7.04倍的加速,验证了加速方案的正确有效性。 相似文献
规约是并行应用最常用的集合通信操作之一,现存规约算法存在2方面主要问题。第一,不适应复杂环境,当计算环境出现干扰时,规约效率显著降低。第二,不支持容错,当节点发生故障时,规约被迫中断。针对上述问题,提出一种基于任务并行的高性能分布式规约框架。首先,该框架将规约拆分为一系列独立的计算任务,使用任务调度器以保证就绪任务被优先调度到具有较高性能的节点上执行,从而有效避免了慢节点对整体性能的影响。其次,该框架基于规约数据的可靠性存储和故障侦听机制,以任务为粒度,可在应用不退出的前提下实现故障恢复。在复杂环境中的实验结果表明,分布式规约框架具有高可靠性,与现有规约算法相比,规约性能最高提升了2.2倍,并发规约性能最高提升了4倍。 相似文献
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针对遥感图像压缩，在分析基于变换的压缩方法（如小波变换）可用性的基础上，提出一种称为RBC（Resampling Based Compression，即基于空间重采样压缩）的新压缩方法，RBC方法的主要特点是恢复图像的高保真和压缩算法的低运算复杂度，因此十分适合高速，实时压缩应用，给出了RBC方法与SPIHT（Set Partitioning In Hierarchical Trees)方法的压缩结果的比较，。比较结果表明RBC方法比其他熟知的方法更适合于遥感图像压缩应用。 相似文献
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卫星上计算资源有限，星载嵌入式处理器处理遥感影像的配准时通常需要很长的时间。可编程逻辑门阵列（FPGA）利用其内部可编程器件可用于加速图像处理。提出了一种基于Xilinx公司的ZYNQ芯片加速ORB算法的遥感影像配准方法，可用于3000×3000像素尺寸的卫星图像配准，缩短了计算耗时，提升了ORB算法的计算能效比。利用FPGA能够实现真正的并行计算电路，实现ORB算法多支路单层流水线的并行计算结构。采用软硬件结合的方法实现架构，能够处理不同分辨率的图像，可灵活配置特征点的数量。基于设计的加速ORB配准方法，获得了较高准确率。与软件实现相比,OVS-1A遥感影像偏移精度损失低于0.05个像元;GF.4遥感影像偏移精度损失小于0.9个像元。将ORB配准算法流程应用在ZYNQ7020上，耗时减少了57.50%。 相似文献
可拓案例推理是将可拓学与案例推理结合后形成的一种知识推理方法.首先介绍了可拓案例的复合元表示,并重点给出了区间型故障征兆的相似度计算方法.然后分析了可拓案例推理过程,在可拓案例检索中,采用了粗糙集方法确定故障征兆权重,并提出规则引导的检索策略;在可拓案例重用中,采用可拓传导变换实现了针对不同检索结果的可拓案例重用;在可拓案例修改中,采用可拓增删变换完成了对重用可拓案例的故障征兆和权重的增删;在可拓案例保存中,讨论了对修改可拓案例进行保存的添加、删除和替换3种方式.最后通过应用案例说明采用该方法进行故障诊断的过程,并对可拓案例检索的时间复杂度进行分析,将本文提出的检索策略与全局检索策略进行比较,结果表明采用本文提出的检索策略可以提高检索效率,加快诊断速度. 相似文献
大幅宽遥感图像的动目标检测研究中,卷积神经网络虽然取得了显著效果,但算法存在目标搜索空间庞大、模型极其消耗时间及计算资源的问题,因此本文从目标区域预筛选的角度给出了针对性优化方法。首先,基于局部误差处理的策略,改进了现有的图像分割算法来粗糙地提取动目标可能存在的区域。然后,以相邻区域合并、减少总数量和面积为目的,设计了一种基于空间约束的密度聚类算法——SC-DBSCAN,其以分治思想来降低问题的规模,通过空间尺寸的先验约束自适应地将数据划分为多个相互独立的簇,并针对簇的复杂程度选择相应的合并策略,在复杂簇中,考虑到合并结果与对象遍历顺序相关,易陷入局部最优,引入基于模拟退火思想的随机扰动有效提升了输出的图像块质量。最终,通过减少模型推断次数及避免目标的重复检测,显著地改进动目标检测的整体效率。 相似文献
针对丘陵山区耕地小型无人机航拍图像（低空遥感图像）中的尺度变化、几何畸变、图像重叠等问题,提出了基于双特征的丘陵山区耕地低空遥感图像配准算法。该算法鉴于丘陵山区耕地背景环境复杂、光照因素等影响,采用尺度不变特征SURF算法提取了遥感图像的特征点,并构建了能够稳健描述航拍图像几何特征的双特征描述子;在此基础上,以高斯混合模型（GMM）为核心,结合2个单一特征差异描述子（基于欧氏距离的全局特征和基于和向量的局部特征）构造的双特征描述子,得到了能够同时通过2种特征进行对应关系评估的双特征有限混合模型（DFMM）,并通过再生核希尔伯特空间（RKHS）,基于高斯径向基函数（GRBF）对待配准图像进行了全局与局部结构双约束的空间变换更新。为了验证本文算法的可行性及其性能,采用小型无人机航拍的丘陵山区坡耕地多视角遥感图像开展了实验,将本文算法与SIFT、SURF、CPD、AGMReg、GLMDTPS及PRGLS进行了比较。实验结果表明,本文算法不仅在不同坡度的坡耕地航拍图像多视角配准过程中,均具有较好的鲁棒性,也适用于部分复杂地形小型无人机航拍的多视角遥感图像配准。 相似文献
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目前JPEG2000等图像压缩方法受制于压缩倍数的限制,无法满足用户对海量遥感数据的实时传输要求,需要进一步减少高分辨率遥感图像产生的数据量,以满足遥感图像数据的空间传输要求。针对此情况提出了一种基于信息隐藏的遥感图像分块压缩方法,利用图像块的相似性判决出基准图像块和相似图像块,将相似图像块的编号隐藏在基准图像块中,只对基准图像块进行JPEG2000压缩。采用标准图像库作为样本图像进行仿真,结果表明,该方法将样本图像压缩前的数据量减少1/3,同时将该样本图像的压缩比提高1.5倍。 相似文献
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目前在遥感图像压缩领域,应用最为广泛的是以SPIHT算法为代表的基于小波变换的压缩技术,但是遥感图像含有极为丰富的高频信息,而变换域压缩编码的压缩原理是保留低频信息删减高频信息,这种矛盾导致了变换域编码对遥感图像进行高倍率压缩时,图像会有较大失真。为了减小压缩过程中高频信息的失真,从对图像空间结构描述入手,提出了一个基于空域的图像压缩算法,并与SPIHT算法进行了对比试验,证明了该算法的压缩质量明显好于SPIHT算法,具有一定的应用前景。 相似文献
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提出一种基于多模式自适应压缩算法的图像实时压缩技术,以此技术为基础,利用硬件设计描述语言VHDL和现场可编程序门阵列FPGA,设计成功系统专用集成芯片,以此芯片为核心,构成图像数据实时压缩系统.该系统采用阵列式处理与流水方式工作相结合的组织结构,数据处理速度与系统容量具有良好的可扩充性.系统单路数据处理速度为100Mbit/s,数据压缩比动态可调,图像恢复精度优于JPEG.本系统体积小、重量轻、功耗低、性能稳定可靠,适用于各种256级灰度图像. 相似文献
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可逆信息隐藏技术，可用于实现遥感图像重要目标区域的无损传输。通过对现有可逆信息隐藏算法进行研究，发现现有算法的单次嵌入容量不足，且需要额外的无损二值压缩处理附加信息，无法满足遥感图像处理的有效性和实时性要求。借助给定门限对载体图像不重叠子块的平滑性进行划分，通过编码平滑子块内基准像素与其余像素之差，并结合比特替换，实现秘密信息的可逆隐藏。对于512×512像素的灰度遥感图像，单次嵌入容量可达5×105 bit以上。试验结果表明，该算法可实现单次高嵌入容量的可逆隐藏，并不需要任何额外无损二值压缩来处理辅助信息。 相似文献
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推进功能的正常实现为空间站长期在轨运行提供重要保障。1553B通信系统作为推进功能的重要组成部分,承担着推进系统与外界进行数据交互的任务,其可靠性设计至关重要。为提高1553B通信系统可靠性,分别对包含数据隔离芯片在内的远程终端及其处理器进行双余度冗余设计。本文通过建立故障树对1553B通信系统可靠性进行分析,并引入平均无故障时间、可靠度等定量指标,基于马尔科夫链建立可靠性模型进行定量计算。结果表明,1553B通信系统平均无故障时间增加1.947倍,可靠度增长3.89%,故障概率则下降超98%,由此验证了双余度冗余设计能够有效地提升1553B通信系统的可靠性。 相似文献
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图象压缩是信息领域发展中的关键技术之一,本文综述了图象压缩技术的发展,论述了各发展阶段的基本压缩原理、特点及主要实用方法的优缺点。对80年代后期新发展的分数维压缩方法的有关概念、方法及现状着重作了论述。分数维图象压缩方法与VLSI技术的结合,将会对未来的遥感、通讯、导航及一切与图象有关的领域产生重大影响。 相似文献
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可见光遥感图像纹理细节丰富且分布情况复杂,高倍压缩后容易出现失真不均衡现象。现有研究并不针对图像的主观品质且易出现错补偿问题。为此,设计了基于失真敏感性的可见光遥感图像压缩补偿方法。通过对比结构相似度模型各函数对遥感压缩失真的评价效果,构造了压缩失真敏感性模型,在此基础上深入分析了不同程度的数据损失对恢复像质的影响,设计了基于失真敏感性的压缩补偿策略,在压缩编码端确定失真敏感区域并量化回传失真影响明显的数据,补偿于解码端恢复图像中。结果表明,该方法能有效提高恢复图像失真敏感区域内遥感目标的清晰程度和可判读性,降低恢复图像的失真不均衡程度,改善恢复图像的整体质量。 相似文献
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遥感卫星图像数据量的高速增长,以及遥感卫星搭载的相机不同工作模式下产生的数据差异化处理的需求,为星间数据处理带来了巨大挑战。针对星载Gbit·s –1级高速数据收发及文件缓存等星间数据处理面临的问题,以百兆每秒级星载高速接收缓存系统为切入点,以遥感卫星数据处理的发展为依据,在分析SerDes传输原理的基础上,采用模型仿真和工程验证的方法,制定了高速串行数据链路层传输协议SSLLP(Satellite Serial Link Layer Protocol)和类文件化高速缓存的策略。在硬件设计和软件开发的基础上,最终完成了具备处理入口速率3.2 Gbit·s –1并能以类文件化的方式缓存64个数据文件的星载数据处理单元的工程实现。测试结果表明,基于SSLLP的高速串行数据接收正确,缓存策略有效,系统高效可靠。该设计已在某型号任务中取得在轨验证,为星载高速串行数据处理系统提供了参考。 相似文献
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