矢量量化技術(shù)及其在超光譜圖像中的應(yīng)用研究.pdf

1、矢量量化技術(shù)作為一種高效的數(shù)據(jù)壓縮方法，由于它具有高壓縮比、解碼簡單和失真較小的優(yōu)點，被廣泛的應(yīng)用于模式識別，數(shù)字水印以及圖像數(shù)據(jù)壓縮等領(lǐng)域中。矢量量化的基本原理是在碼書中搜索與輸入矢量最匹配的碼字，將對應(yīng)的碼字索引代替輸入矢量進(jìn)行傳輸和存儲，而解碼時只需要簡單的查表操作。
　　 本文以矢量量化技術(shù)在圖像處理中的應(yīng)用作為研究目標(biāo)，詳細(xì)闡述了矢量量化的基本原理、相關(guān)概念及研究現(xiàn)狀，著重探討了矢量量化的兩大關(guān)鍵技術(shù)——碼書設(shè)計和碼字

2、快速搜索。在此基礎(chǔ)上總結(jié)分析了現(xiàn)有典型的算法，并提出改進(jìn)算法。
　　 1碼書設(shè)計方面，在分析傳統(tǒng)LBG算法的基礎(chǔ)上，針對LBG算法自適應(yīng)能力不強，對初始碼書敏感以及運算復(fù)雜度高的缺點，本文提出一種改進(jìn)算法:當(dāng)訓(xùn)練矢量找到匹配碼字后，實時調(diào)整胞腔的質(zhì)心，提高算法的收斂速度。此外，在碼書設(shè)計中引入快速搜索算法，快速排除大量的不匹配碼字。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)算法明顯的減少了計算量，而且提高了碼書的性能。
　　 2碼字快速搜索方面

3、，在分析和研究幾種基于最近鄰域碼字快速搜索算法的基礎(chǔ)上，利用哈達(dá)瑪變換運算簡單以及子矢量能夠降低搜索范圍的特點提出了兩種改進(jìn)算法。通過基于子矢量特征值的排除不等式和哈達(dá)瑪變換的有效結(jié)合，實現(xiàn)了更高效的碼字排查效率。
　　 3針對超光譜圖像數(shù)據(jù)量大，譜間相關(guān)性和空間相關(guān)性強的特點，將具有聚類特性的矢量量化技術(shù)應(yīng)用到超光譜圖像的壓縮中，相比利用基本的LBG算法編碼圖像，改進(jìn)算法將超光譜圖像的所有波段數(shù)作為矢量的維數(shù)，對圖像進(jìn)行整體處