基于ADL-IWT与人眼视觉关注模型的高空间分辨率遥感图像分级压缩

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
61071103
项目类别：
面上项目
资助金额：
29.0万
负责人：
张立保
依托单位：
北京师范大学
学科分类：
F0101.信息论
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
胡丹；余乐军；贺辉；董健；朱童；王鹏飞；姜富斌；曹婷婷；
关键词：
遥感图像压缩中央凹多感兴趣区视觉选择关注模型整数小波变换

项目摘要

本项目针对高空间分辨率遥感图像的压缩低效问题提出基于ADL-IWT与人眼视觉关注模型的分级压缩方法。研究内容包括：1、建立适合高效压缩高空间分辨率遥感图像的ADL-IWT优化模型；2、研究针对高空间分辨率遥感图像特点的视觉选择关注模型与多目标检测机制；3、提出基于F-GCV模型与目标区域局部熵的遥感图像多目标关注度分级算法；4、利用高斯函数优化中央凹视觉模型并结合多ROI编码技术，实现面向多目标检测的高空间分辨率遥感图像分级压缩。利用项目成果开发高空间分辨率遥感图像分级压缩系统。研究意义：1、为解决高空间分辨率遥感图像的压缩低效问题提供重要的理论依据与技术保障，对缓解海量遥感数据与有限存储、传输资源间的矛盾具有重要理论与实际意义；2、对推动基于内容的高空间分辨率遥感图像压缩理论发展具有重要意义；3、为面向遥感图像压缩的目标检测提供新的解决方案；4、为相关应用领域提供必要的理论与技术保障。

结项摘要

高空间分辨率遥感图像包含丰富的地物信息，允许观察者在更大尺度上精确观测感兴趣目标的细节特征，但是针对高空间分辨率遥感图像的压缩却存在复杂度高与效率低下等问题。本项目对这些问题开展了深入研究，提出基于方向提升小波与视觉关注模型的高空间分辨率遥感图像分级压缩方法。创新性成果包括：1、提出基于快速方向预测的提升小波变换，包括三方面创新：梯度方向预测模型、自适应四叉树分割模型与像素混合差值预测。新算法不仅获得了优于传统提升小波与自适应方向提升框架（ADL）的图像压缩效果，而且具有远低于ADL的计算复杂度。2、结合视觉关注理论，提出了一种基于频域分析的可见光高空间分辨率遥感图像感兴趣区域提取模型，设计了一种基于空间降维、离散矩变换与区域增长的高空间分辨率遥感图像多目标检测机制，构建了基于自适应半径搜索的图像多目标自动检测算法，上述模型与算法更好地实现了高空间分辨率遥感图像感兴趣目标的自动检测与高效提取。3、提出基于递归平移不变与迭代的广义交叉验证模型（RTI-IGCV），构建了基于RTI-IGCV的高空间分辨率遥感图像分级压缩算法。4、充分利用遥感图像的多光谱信息，提出一种基于局部颜色熵的遥感图像显著目标检测模型。5、基于高斯差分函数与整数小波构建了新的视觉关注模型，将该模型与优化阈值编码策略相结合，实现了高空间分辨率遥感图像分级压缩。本项目科学意义在于：1、为解决高空间分辨率遥感图像的压缩低效问题提供了一条有效途径，为缓解海量遥感数据与有限存储、传输资源间的矛盾提供了重要理论依据与技术保障；2、首次将快速方向提升小波、感兴趣目标提取与感兴趣区编码有机结合，为面向目标的遥感图像压缩提供了新的理论与方法。本项目研究成果对今后的遥感图像压缩具有重要应用价值。