高光谱图像压缩:基于补丁的低秩张量分解方法

1 下载量 60 浏览量 更新于2024-08-26 收藏 1.86MB PDF 举报
"PLTD:高光谱图像的基于补丁的低秩张量分解" 这篇研究论文探讨了高光谱图像(HSI)处理中的一个关键问题,即数据量庞大和冗余信息的问题。高光谱图像由于其丰富的光谱信息,通常包含大量数据,这在很多应用中成为处理的瓶颈。为了缓解这一问题,论文提出了基于补丁的低秩张量分解(PLTD)的新方法来实现HSI的压缩和重构。 传统的图像编码算法往往侧重于空间维度的压缩,而忽略了光谱维度的冗余。PLTD方法则打破了这一局限,它首先将HSI划分为一系列局部补丁,并将每个补丁表示为一个三维张量,这考虑到了HSI的空间和光谱特性。接着,通过聚类算法将相似的张量补丁分组,形成簇,每个簇对应一个四维张量。 低秩张量分解是PLTD的核心。由于同一簇内的张量补丁具有相似性,组合成的四维张量在一定程度上可以被表示为低秩的形式,这意味着可以通过较少的基来近似整个张量。这种方法有效地利用了HSI的内在结构,降低了数据的表示复杂度,从而实现了有效的压缩。 在压缩过程中,PLTD通过保持张量的低秩属性来保留HSI的关键信息。而在解压或重构阶段,低秩张量分解后的数据可以被恢复,重构出与原始HSI质量相近的图像。这一过程不仅减少了数据存储和传输的需求,还能在一定程度上降低噪声影响,提高图像质量和分析效率。 此外,PLTD方法的创新性在于它结合了补丁处理、张量理论以及聚类算法,提供了一种新的HSI处理框架。这种方法对于HSI的分类、目标检测、异常检测等应用都具有潜在价值,可能推动HSI在环境监测、遥感、军事侦察等领域的发展。 "PLTD:高光谱图像的基于补丁的低秩张量分解"这篇论文提出了一种高效且有针对性的HSI压缩方法,它充分利用了HSI的多维特性,有望改善现有技术在处理大数据量HSI时的性能,对于理解和应用HSI的低秩特性有深远影响。