学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

空间相机遥感图像压缩单元设计与实现

作　者: 殷亚男
导　师: 王晓东
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械电子工程
关键词: 遥感图像压缩 JPEG2000 多光谱图像 ASIC
分类号: TP751
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着空间遥感技术的发展,遥感图像的谱间和空间分辨能力快速提高,大量的图像数据给传输和存储带来了困难,因此对其进行有效的压缩变得越来越迫切。JPEG2000算法采用离散小波变换和自适应算术编码来压缩图像,在编码效率和恢复后的图像质量上远优于JPEG等传统算法。但其算法复杂度很高,实现较困难,如何设计出结构简单,压缩质量高和速度快的图像压缩系统已成为研究热点。本文主要研究空间相机遥感图像压缩单元的设计与硬件实现。对JPEG2000编码的基本理论进行研究,分析了遥感图像的特性；在前者基础上提出了一种基于预测与JPEG2000的多光谱遥感图像的压缩方案。软件实验表明,该方案对MODIS红外辐射波段的多光谱图像可以达到2.6倍的无损压缩。采用FPGA和图像压缩专用芯片“雅芯一号”设计并实现JPEG2000图像压缩单元,完成试验系统验证。测试实验结果表明,本文设计的图像压缩系统可行,可将原始图像数据压缩成jp2格式码流输出。在8倍压缩比下,压缩前后的图像PSNR可以达到36db,重建图像主观视觉和客观评价都达到较好效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
  1.2 遥感图像压缩现状  11-12
  1.3 JPEG2000编码及其实现方式  12-13
  1.4 本文的工作及论文安排  13-16
第2章 JPEG2000标准简介  16-28
  2.1 JPEG2000标准  16-17
  2.2 JPEG2000编解码的基本框架  17
  2.3 图像的预处理  17-20
  2.4 离散小波  20-22
  2.5 量化  22-23
  2.6 熵编码  23-28
第3章系统工作原理  28-40
  3.1 静态灰度图像压缩  28-30
    3.1.1 遥感图像的特点及压缩要求  28-29
    3.1.2 JPEG2000标准适用于遥感图像压缩的特性  29-30
  3.2 多光谱图像压缩  30-40
    3.2.1 多光谱遥感图像特性分析  31-32
    3.2.2 多光谱遥感图像的压缩算法  32-40
第4章系统设计与实现  40-64
  4.1 系统设计方案  40-41
  4.2 系统硬件电路设计  41-57
    4.2.1 压缩芯片原理及其外围电路设计  41-43
    4.2.2 FPGA硬件电路设计  43-46
    4.2.3 数据输入输出接口设计  46-49
    4.2.4 配置与调试接口硬件电路设计  49-52
    4.2.5 其它电路设计  52-54
    4.2.6 PCB设计  54-57
  4.3 系统硬件逻辑及嵌入式软件设计  57-64
    4.3.1 压缩芯片初始化及时序设计  57-59
    4.3.2 USB数据传输接口相关软件设计  59-64
第5章试验结果与分析  64-68
  5.1 压缩试验平台  64
  5.2 图像压缩质量评测  64-68
第6章总结与展望  68-70
  6.1 工作总结  68-69
  6.2 展望  69-70
参考文献  70-73
在学期间学术成果情况  73-74
指导教师及作者简介  74-75
致谢  75

空间相机遥感图像压缩单元设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文