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随着多媒体技术和网络的发展,人们对图像压缩技术提出了更高的要求,不仅希望它具有良好的压缩效率,而且还能灵活处理压缩码率。作为空中机器人的无人驾驶飞机,在民用领域可用于大地测量、遥感,在军事领域可用于侦察、监视等,它在现代社会中发挥着越来越重要的作用。为了能够获得更高分辨率的图像,需要传输的数据量也就更多,因此图像数据的高速传输已经成为制约无人机应用的关键问题。而且在无人机侦察图像的应用中,人们的观察重点往往集中在某些特定的区域,为了能准确地判读并获得重要信息,对这些区域的图像质量要求就要比其他区域的高,所以对这类图像采用感兴趣区域ROI压缩是非常合适的。JEPG2000是最新的静态图像压缩标准,它具有高压缩率、良好的低比特率压缩性能、支持渐进传输、支持用户感兴趣区域编码、支持码流的随机访问与处理以及良好的容错性和开放的体系结构等特点,满足无人机图像压缩需求。
本文首先介绍了图像压缩技术的发展现状和无人机图像系统的特点,以及图像压缩技术的理论基础,给出了图像压缩评价标准。阐述了小波变换理论及在图像压缩中的应用,给出了用提升方法构造小波变换的原理和步骤以及在JPEG2000中的应用,通过实验得到了图像经过9/7提升小波变换后的分解图。
其次系统介绍了JPEG2000图像压缩标准中核心编解码器的结构框架,选用不同的无人机图像进行实验,实现了JPEG2000的基本编解码功能,并分别从主观评价标准和客观评价标准分析了图像在不同比特率下经过JPEG2000图像压缩解压缩后的效果,实验分析了相同压缩效果时JPEG2000算法和JPEG算法的压缩比比较,以及在低比特率时JPEG2000算法相比于JPEG算法的优越性。验证了JPEG2000的高压缩率特性和良好的低比特率特性,适用于无人机图像的压缩。
论文最后完成了基于一个现有的无人机无线实时图传系统解压软件的编写,证明解压软件有效且正确,并给出了效果图。同时分析了无人机图像应用中感兴趣区域编码的需求,在深入介绍感兴趣区域编码的基本原理及实现方法的基础上,实现了无人机图像感兴趣区域的编码,实验结果证明了在低比特率下感兴趣区域编码的优越性。