本發(fā)明涉及空間目標(biāo)觀測圖像處理，更具體地，涉及一種天文圖像壓縮方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著觀測設(shè)備數(shù)量的增加，觀測圖像呈指數(shù)型增長，數(shù)據(jù)存儲和傳輸需求增大而面臨挑戰(zhàn)，同時，處理和分析這些大量的圖像數(shù)據(jù)需要大量的計算資源。

2、為了滿足日益增加的存儲需求，圖像壓縮技術(shù)成為了數(shù)據(jù)存儲空間優(yōu)化的首選手段。天文圖像壓縮的技術(shù)背景主要涉及到一些基本的圖像壓縮算法和技術(shù)，包括無損壓縮和有損壓縮技術(shù)。當(dāng)前使用的經(jīng)典天文圖像壓縮算法的典型壓縮比范圍為1:1.1-1:1.5，通過現(xiàn)有的圖像壓縮算法進(jìn)行圖像壓縮，無法滿足呈指數(shù)型增長的圖像存儲需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、（一）要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明提供了一種天文圖像壓縮方法和裝置，用于至少部分解決上述技術(shù)問題之一。

3、（二）技術(shù)方案

4、本發(fā)明的第一方面提供一種天文圖像壓縮方法，包括：從輸入圖像中提取星象，得到第一圖像；在第一圖像的類型為第一類型的情況下，基于第一圖像中的星象分布對第一圖像進(jìn)行分塊處理，得到第二圖像；其中，分塊處理用于去除第一圖像中的冗余星象；對第二圖像執(zhí)行角度變換操作和背景處理操作，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像；對第三圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像。

5、根據(jù)本發(fā)明的實施例，從輸入圖像中提取星象，得到第一圖像，包括：基于預(yù)設(shè)的背景閾值確定輸入圖像中的星象區(qū)域；利用連通域方法對星象區(qū)域進(jìn)行提取，得到第一圖像。

6、根據(jù)本發(fā)明的實施例，在第一圖像的類型為第一類型的情況下，基于第一圖像中的星象分布對第一圖像進(jìn)行分塊處理，得到第二圖像，包括：將第一圖像劃分為多個圖像塊；基于各圖像塊中星象分布密度，確定每一圖像塊中的星象保留數(shù)量；基于星象保留數(shù)量保留目標(biāo)星象并去除每一圖像塊中除目標(biāo)星象外的其他星象。

7、根據(jù)本發(fā)明的實施例，對第二圖像執(zhí)行角度變換操作和背景處理操作，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：對第二圖像執(zhí)行角度變換，將第二圖像轉(zhuǎn)換為指定角度；去除角度變換后第二圖像中的背景區(qū)域，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像。

8、根據(jù)本發(fā)明的實施例，對第二圖像執(zhí)行角度變換，將第二圖像轉(zhuǎn)換為指定角度，包括：確定第二圖像的旋轉(zhuǎn)角度；基于旋轉(zhuǎn)角度對第二圖像中每一像素點的坐標(biāo)進(jìn)行變換，將第二圖像轉(zhuǎn)換為指定角度。

9、根據(jù)本發(fā)明的實施例，去除角度變換后第二圖像中的背景區(qū)域，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：計算第二圖像的外接矩形；將第二圖像中包含星象數(shù)量最多的區(qū)域作為矩形區(qū)域，其余區(qū)域確定為背景區(qū)域；調(diào)節(jié)背景區(qū)域的像素值，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像。

10、根據(jù)本發(fā)明的實施例，去除角度變換后第二圖像中的背景區(qū)域，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：對第三圖像執(zhí)行角度逆變換操作，將第三圖像的角度還原至與第二圖像相同的角度；去除第三圖像的鋸齒邊緣。

11、根據(jù)本發(fā)明的實施例，對第三圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像，包括：對第三圖像進(jìn)行小波變換，將第三圖像由圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域表示；基于壓縮比例因子對第三圖像進(jìn)行量化和壓縮，得到目標(biāo)天文圖像。

12、根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法還包括：在第一圖像的類型為第二類型的情況下，對第一圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像。

13、本發(fā)明的第二方面提供一種天文圖像壓縮裝置，包括：提取模塊，用于從輸入圖像中提取星象，得到第一圖像；第一處理模塊，用于在第一圖像的類型為第一類型的情況下，基于第一圖像中的星象分布對第一圖像進(jìn)行分塊處理，得到第二圖像；其中，分塊處理用于去除第一圖像中的冗余星象；第二處理模塊，用于對第二圖像執(zhí)行角度變換操作和背景處理操作，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像；編碼模塊，用于對第三圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像。

14、（三）有益效果

15、本發(fā)明提供的天文圖像壓縮方法至少包括以下有益效果：

16、通過對圖像進(jìn)行分塊處理、角度變換和背景處理，有效減少圖像中的數(shù)據(jù)量，去除圖像中的噪聲和干擾星系，提高圖像的清晰度和可讀性，并基于hcompress算法實現(xiàn)對天文觀測圖像快速、高效的壓縮處理，有效節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間、提高數(shù)據(jù)傳輸效率，為后續(xù)處理提供更為精確的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述從輸入圖像中提取星象，得到第一圖像，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述在所述第一圖像的類型為第一類型的情況下，基于所述第一圖像中的星象分布對所述第一圖像進(jìn)行分塊處理，得到第二圖像，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述對所述第二圖像執(zhí)行角度變換操作和背景處理操作，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述對所述第二圖像執(zhí)行角度變換，將所述第二圖像轉(zhuǎn)換為指定角度，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述去除角度變換后第二圖像中的背景區(qū)域，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述去除角度變換后第二圖像中的背景區(qū)域，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，所述對所述第三圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天文圖像壓縮方法，其特征在于，還包括：

10.一種天文圖像壓縮裝置，其特征在于，所述裝置包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種天文圖像壓縮方法及裝置，應(yīng)用于空間目標(biāo)觀測圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：從輸入圖像中提取星象，得到第一圖像；在第一圖像的類型為第一類型的情況下，基于第一圖像中的星象分布對第一圖像進(jìn)行分塊處理，得到第二圖像；其中，分塊處理用于去除第一圖像中的冗余星象；對第二圖像執(zhí)行角度變換操作和背景處理操作，得到包含目標(biāo)星象的第三圖像；對第三圖像進(jìn)行編碼，得到壓縮后的目標(biāo)天文圖像。該方法通過對圖像進(jìn)行分塊處理、角度變換和背景處理以及基于Hcompress算法實現(xiàn)對天文觀測圖像快速、高效的壓縮處理，可以有效去除圖像中的噪聲和干擾星系，節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間、提高數(shù)據(jù)傳輸效率。

技術(shù)研發(fā)人員：連秀梅,江海,劉靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院國家天文臺
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28