ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 5. С. 26-36

Автоматический выбор параметров сжатия изображений с потерями на основе инвариантных моментов при дистанционном зондировании Земли

Д.Ю. Старобинец 1 , А.Д. Хомоненко 2, 1 , Н.А. Гаврилова 2 
1 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия
2 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 07.07.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-5-26-36
Предлагается подход к автоматическому выбору параметров сжатия изображений с потерями на основе оценки инвариантных моментов. Выбор параметров выполняется применительно к дискретному косинусному преобразованию и вейвлет-преобразованию в составе алгоритмов сжатия JPEG и JPEG 2000. В качестве критерия оценки качества изображений используется возможность распознания в сжатом изображении объектов, которые могли быть распознаны в исходном изображении. Для оценки качества сжатого изображения ранее использовался экспертный подход, который заключается в оценке возможности визуального распознания контролируемых объектов экспертом вручную. Для автоматизации анализа качества сжатого изображения рассчитываются семь инвариантов моментов для фрагментов изображения, которые инвариантны относительно переносов, осевой симметрии, поворотов, а также растяжений и сжатий. Показано, что для каждого класса изображений можно задать показатель точности соответствия инвариантов моментов эталону. Он устанавливает значащий разряд для каждого из инвариантов, по изменению которого можно сделать вывод о наличии эталонного объекта на фрагменте изображения. Параметры определяются из условий получения минимального объема сжатого файла при заданных требованиях к качеству изображения. Приводятся численные примеры определения параметров сжатия изображений, получаемых при дистанционном зондировании Земли.
Ключевые слова: сжатие изображений, инвариантные моменты, дискретное косинусное преобразование, вейвлет-преобразование, JPEG, JPEG2000, дистанционное зондирование Земли
Полный текст

Список литературы:

  1. Алтухов А.И., Дудин Е.А., Титков Б.В. Технология компрессии изображений больших размеров // Научно-технич. ведомости Санкт-Петербург. гос. политехн. ун-та. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2009. № 72. С. 46–51.
  2. Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс Р. Цифровая обработка изображений в среде Matlab. М.: Техносфера, 2006. 616 с.
  3. Жигалко Е.Ф. Особенность асимптотических свойств интегральных инвариантов // Интеллектуальные технологии на транспорте. 2015. № 4 (4). С. 55–58.
  4. Иванов Е.С. Некоторые приложения сегментации снимков ДЗЗ // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 1. С. 105–116.
  5. Миано Дж. Форматы и алгоритмы сжатия изображений в действии: учебное пособ. М.: Триумф, 2003. 336 с.
  6. Петров Е.П., Харина Н.Л., Чукаев К.Н. Метод выделения контуров объектов на спутниковых снимках минимальными вычислительными ресурсами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 304–311.
  7. Уэлстид С. Фракталы и вейвлеты для сжатия изображений в действии: учебное пособ. М.: Триумф, 2003. 320 с.
  8. Хомоненко А.Д., Старобинец Д.Ю., Уваров В.А. Выбор параметров сжатия изображений с потерями на основе их характеристических свойств // Известия Петербург. ун-та путей сообщения. 2012. Вып. 4 (33). С. 78–85.
  9. Шовенгердт Р. Дистанционное зондирование: Методы и модели обработки изображений. М.: Техносфера. 2010. 560 с.
  10. Hu M. Visual Pattern Recognition by Moment Invariants // IRE Trans. Information Theory. 1962. Vol. 8. P. 179–187.