高光譜圖像可視為三維立體圖像，在普通二維圖像基礎(chǔ)上又多了一個(gè)光譜信息維，它具有較高的光譜分辨率，因此數(shù)據(jù)量龐大，給高光譜圖像數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)帶來(lái)了巨大的壓力，因此，對(duì)它進(jìn)行壓縮是非常必要的。本文對(duì)高光譜圖像的特征及壓縮技術(shù)做了介紹。

高光譜圖像的特征：

高光譜圖像可視為三維立體圖像，在普通二維圖像基礎(chǔ)上又多了一個(gè)光譜信息維，它具有較高的光譜分辨率，因此數(shù)據(jù)量龐大，給高光譜圖像數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ)帶來(lái)了巨大的壓力，因此，對(duì)它進(jìn)行壓縮是非常必要的。為了有針對(duì)性的對(duì)高光譜圖像進(jìn)行處理和壓縮，首先應(yīng)分析高光譜遙感圖像的特征，即分析高光譜圖像的相關(guān)性。高光譜圖像的相關(guān)性一般表現(xiàn)在兩個(gè)方面：空間相關(guān)性和譜間相關(guān)性。

1.空間相關(guān)性

空間相關(guān)性是指每個(gè)譜段內(nèi)某一像素與其相鄰像素之間的相似性。由于遙感圖像從高空拍攝獲得，涉及目標(biāo)大，圖像的空間分辨率一般為米一幾十米量級(jí)，如果空間分辨率較低，地面目標(biāo)只占一個(gè)或幾個(gè)像素，像素值的連續(xù)性較差，因此空間相關(guān)性較低。

2.譜間相關(guān)性

譜間相關(guān)一方面是由于傳感器的頻譜交疊，另一方面是由于對(duì)象或目標(biāo)的光譜特性在光譜上具有連續(xù)性。譜間相關(guān)性又可分為譜間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性和譜間結(jié)構(gòu)相關(guān)性。

（1）譜間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性：光譜圖像的每個(gè)波段圖像的像素值，是相同區(qū)域地物在各個(gè)波段的反射值，各波段圖像灰度分布是相關(guān)的，其相關(guān)性的強(qiáng)弱在很大程度上取決于光譜分辨率。

（2）譜間結(jié)構(gòu)相關(guān)性：由于不同波段的成像對(duì)象是同一地物，具有相同的物理結(jié)構(gòu)，雖然同一空間位置不同波段的像素值相差很大，但與其鄰域的關(guān)系卻是很相似的，這就是譜間結(jié)構(gòu)相關(guān)性。

在高光譜圖像中，相鄰兩個(gè)波段的光譜圖像間的相關(guān)性是非常強(qiáng)的。這種譜間相關(guān)性是光譜圖像所特有的，因此在光譜圖像處理和壓縮中要充分予以重視。

高光譜圖像壓縮技術(shù)：

為了在盡可能保留有用信息的情況下，大幅度提高高光譜圖像的壓縮比，人們將ROI壓縮思想應(yīng)用到高光譜圖像壓縮中，對(duì)ROI進(jìn)行無(wú)損壓縮或高保真壓縮，非ROI進(jìn)行高壓縮比壓縮，實(shí)現(xiàn)了圖像無(wú)損壓縮與有損壓縮的結(jié)合。

與靜態(tài)圖像的壓縮技術(shù)相比，目前高光譜圖像的壓縮編碼還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)或已成熟的壓縮方法，無(wú)論是無(wú)損壓縮還是有損壓縮，主要采用的壓縮技術(shù)有變換壓縮技術(shù)、矢量量化技術(shù)和預(yù)測(cè)編碼技術(shù)等。變換/預(yù)測(cè)方法是將圖像編碼中傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)和變換技術(shù)等引入到高光譜圖像的壓縮中，并利用高光譜數(shù)據(jù)的空間和譜間特性設(shè)計(jì)編碼器。矢量量化方法則利用了高光譜圖像數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，由于高光譜圖像中每一像素處的數(shù)據(jù)是由多波段灰度值構(gòu)成的矢量，因此能夠方便地進(jìn)行矢量量化。各種矢量量化方法在數(shù)據(jù)分塊、碼書(shū)設(shè)計(jì)等方面都有自己獨(dú)特的策略。

由于高光譜圖像中不僅存在空間冗余，而且存在著很強(qiáng)的譜間冗余，為了去除數(shù)據(jù)中的多種冗余，高光譜圖像壓縮方法通常要綜合變換、預(yù)測(cè)、矢量量化等多種壓縮手段，并且利用分類和分割等圖像處理技術(shù)。