一种星载遥感图像的压缩方法和解压缩方法与流程

本说明书涉及图像处理领域，尤其涉及一种星载遥感图像的压缩方法和解压缩方法。

背景技术：

1、由于太空环境的特殊性，星载遥感图像的压缩通常需要依靠专门定制的宇航级器件实现，电路设计复杂，设计成本高昂。

2、相机图像的压缩一般采用集成了图像压缩编码器的片上系统（system on chip，soc）实现，soc属于商用现成（commercial off-the-shelf，cots）器件，集成度高。通过cots器件实现对相机传感器获取的rgb图像的压缩时，只需调用现成的接口，不需投入大量成本进行电路设计。

3、但是，cots器件适配于相机传感器，用于rgb图像的压缩。由于rgb图像只包含三个谱段的信息，而星载遥感图像由星载传感器获取，通常为多光谱图像或高光谱图像，除可见光谱段外，还包含不可见光谱段。cots器件与用于星载遥感图像的压缩的宇航级器件的压缩原理不同，导致cots器件与星载图像传感器不兼容，不能用于星载遥感图像压缩。

4、因此，本说明书提供一种星载遥感图像压缩方法和解压缩方法。

技术实现思路

1、本说明书提供一种星载遥感图像的压缩方法、装置、存储介质及电子设备，以至少部分地解决现有技术存在的上述问题。

2、本说明书采用下述技术方案：

3、本说明书提供了一种星载遥感图像的压缩方法，所述方法应用于卫星，所述卫星的片上系统包含图像压缩编码器，所述图像压缩编码器的编码通道包含亮度通道、蓝色色度通道和红色色度通道，所述方法包括：

4、获取由所述卫星的星载传感器采集的多个谱段图组成的遥感图像；

5、根据所述图像压缩编码器的配置，确定所述图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道，作为目标编码通道，以及确定进行下采样的编码通道，作为非目标编码通道；

6、按照所述遥感图像的尺寸，构建由零像素值组成的全零图，并将所述全零图输入所述非目标编码通道，将各谱段图分别输入所述目标编码通道，以通过所述图像压缩编码器，对所述各谱段图进行压缩，确定所述遥感图像的压缩数据，将所述压缩数据下传至地面接收站。

7、可选地，将各谱段图分别输入所述目标编码通道，具体包括：

8、确定所述星载传感器的像素位深，作为第一位深；

9、根据所述图像压缩编码器的配置，确定所述图像压缩编码器的编码通道的像素位深，作为第二位深；

10、针对每个谱段图，将该谱段图中各像素的原始像素值，从所述第一位深对应的数值范围，调整为所述第二位深对应的数值范围，得到该谱段图对应的映射图；

11、将各映射图分别输入所述目标编码通道。

12、可选地，得到该谱段图对应的映射图，具体包括：

13、在该谱段图中的各像素的原始像素值中，确定最大像素值和最小像素值，将所述最大像素值与所述最小像素值下传至所述地面接收站；

14、针对该谱段图中的每个像素，根据所述最大像素值、所述最小像素值以及该像素的原始像素值，确定该像素的原始像素值归一化后的第一映射值；

15、根据所述第一映射值和所述第二位深，确定调整到所述第二位深对应的数值范围的第二映射值；

16、根据所述第二映射值，确定该像素对应的映射像素值；

17、根据该谱段图中的各像素对应的映射像素值，确定该谱段图对应的映射图。

18、可选地，所述目标编码通道的数量为一个，所述非目标编码通道的数量为两个；

19、将所述全零图输入所述非目标编码通道，将各谱段图分别输入所述目标编码通道，以通过所述图像压缩编码器，对所述各谱段图进行压缩，确定所述遥感图像的压缩数据，具体包括：

20、针对每个谱段图，将所述全零图分别输入各非目标编码通道，将该谱段图输入所述目标编码通道；

21、通过所述图像压缩编码器，对该谱段图进行压缩，得到该谱段图的压缩子数据；

22、根据所述各谱段图的压缩子数据，确定所述遥感图像的压缩数据。

23、可选地，所述目标编码通道的数量为三个；

24、将所述全零图输入所述非目标编码通道，将各谱段图分别输入所述目标编码通道，以通过所述图像压缩编码器，对所述各谱段图进行压缩，确定所述遥感图像的压缩数据，具体包括：

25、将所述各谱段图，按照三个一组的方式分组，得到各谱段图像组；

26、针对每个谱段图像组，将该谱段图像组包含的三个谱段图，分别输入各目标编码通道；

27、通过所述图像压缩编码器的各编码通道，对所述三个谱段图进行压缩，得到该谱段图像组的压缩子数据；

28、根据所述各谱段图像组的压缩子数据，确定所述遥感图像的压缩数据。

29、可选地，所述方法还包括：

30、按照预设的重复数量，重复执行上述星载遥感图像的压缩方法，得到所述重复数量的所述遥感图像的压缩数据；

31、确定各压缩数据占用的字节数；

32、在各字节数中，确定具有相同字节数的压缩数据的数量，作为可信数量；

33、判断所述可信数量是否大于所述预设数量；

34、若是，将所述具有相同字节数的压缩数据中的任一压缩数据，下传至所述地面接收站；

35、若否，抛弃得到的各压缩数据，按照所述重复数量，重新重复执行上述星载遥感图像的压缩方法。

36、本说明书还提供了一种星载遥感图像的解压缩方法，所述方法应用于地面接收站，所述地面接收站包含卫星的图像压缩编码器对应的图像压缩解码器，所述图像压缩解码器的解码通道包含亮度通道、蓝色色度通道和红色色度通道，所述方法包括：

37、接收卫星下传的压缩数据，所述压缩数据是根据上述星载遥感图像的压缩方法得到的；

38、根据所述图像压缩解码器的配置，确定与图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道对应的解码通道，作为目标解码通道；

39、通过所述图像压缩解码器的各解码通道，对所述压缩数据进行解压缩，确定所述各解码通道对应的还原图；

40、根据所述目标解码通道对应的还原图，确定解压缩后的遥感图像。

41、可选地，输入所述卫星的图像压缩编码器的目标编码通道的谱段图中各像素的像素值是经过位深调整的；

42、根据所述目标解码通道对应的还原图，确定解压缩后的遥感图像，具体包括：

43、确定所述卫星的星载传感器的像素位深，作为第一位深；

44、根据所述图像压缩解码器的配置，确定所述图像压缩解码器的像素位深，作为第三位深，所述第三位深与所述卫星的图像压缩编码器的像素位深相同；

45、根据所述目标解码通道对应的还原图，确定各解压缩后的映射图；

46、针对每个解压缩后的映射图，将该解压缩后的映射图中各像素的像素值，从所述第三位深对应的数值范围，调整为所述第一位深对应的数值范围，确定该映射图对应的解压缩后的谱段图；

47、根据各解压缩后的谱段图，确定解压缩后的遥感图像。

48、可选地，输入所述卫星的图像压缩编码器的目标编码通道的谱段图中各像素的像素值是经过归一化，且经过位深调整的；

49、将该解压缩后的映射图中各像素的像素值，从所述第三位深对应的数值范围，调整为所述第一位深对应的数值范围，确定该映射图对应的解压缩后的谱段图，具体包括：

50、接收所述卫星下传的最大像素值与最小像素值；

51、针对该解压缩后的映射图中的每个像素的像素值，根据所述最大像素值、所述最小像素值、所述第三位深以及该像素的像素值，确定该像素值对应的还原后的像素值，作为该像素的还原像素值；

52、根据该映射图各像素对应的还原像素值，确定该映射图对应的解压缩后的谱段图。

53、本说明书提供了一种星载遥感图像的压缩装置，所述装置应用于卫星，所述卫星的片上系统包含图像压缩编码器，所述图像压缩编码器的编码通道包含亮度通道、蓝色色度通道和红色色度通道，所述装置包括：

54、获取模块，获取由所述卫星的星载传感器采集的多个谱段图组成的遥感图像；

55、目标编码通道确定模块，根据所述图像压缩编码器的配置，确定所述图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道，作为目标编码通道，以及确定进行下采样的编码通道，作为非目标编码通道；

56、压缩模块，按照所述遥感图像的尺寸，构建由零像素值组成的全零图，并将所述全零图输入所述非目标编码通道，将各谱段图分别输入所述目标编码通道，以通过所述图像压缩编码器，对所述各谱段图进行压缩，确定所述遥感图像的压缩数据，将所述压缩数据下传至地面接收站。

57、本说明书还提供了一种星载遥感图像的解压缩装置，所述装置应用于地面接收站，所述地面接收站包含卫星的图像压缩编码器对应的图像压缩解码器，所述图像压缩解码器的解码通道包含亮度通道、蓝色色度通道和红色色度通道，所述装置包括：

58、接收模块，接收卫星下传的压缩数据，所述压缩数据是根据上述星载遥感图像的压缩方法得到的；

59、目标解码通道确定模块，根据所述图像压缩解码器的配置，确定与图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道对应的解码通道，作为目标解码通道；

60、解压缩模块，通过所述图像压缩解码器的各解码通道，对所述压缩数据进行解压缩，确定所述各解码通道对应的还原图；

61、遥感图像确定模块，根据所述目标解码通道对应的还原图，确定解压缩后的遥感图像。

62、本说明书提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述星载遥感图像的压缩方法或星载遥感图像的解压缩方法。

63、本说明书提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述星载遥感图像的压缩方法或星载遥感图像的解压缩方法。

64、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

65、在本说明书提供的星载遥感图像的压缩方法中，卫星的片上系统包含图像压缩编码器，图像压缩编码器的编码通道包含亮度通道、蓝色色度通道和红色色度通道。获取由卫星的星载传感器采集的多个谱段图组成的遥感图像，根据图像压缩编码器的配置，确定图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道，作为目标编码通道。按照遥感图像的尺寸，构建由零像素值组成的全零图，将该全零图输入非目标编码通道，将各谱段图分别输入目标编码通道，以通过图像压缩编码器，对各谱段图进行压缩，确定遥感图像的压缩数据，将压缩数据下传至地面接收站。

66、在本方法中，为适配图像压缩编码器的压缩原理，利用不进行下采样的编码通道对谱段图进行压缩，对进行下采样的编码通道输入全零图，从而使图像压缩传感器能够压缩星载传感器获取的遥感图像，解决了星载传感器与图像压缩传感器的兼容问题。同时，因为将图像压缩编码器中不进行下采样的编码通道作为目标编码通道，在压缩的同时最大限度的保留了谱段图中的原本的图像信息。