摘要
小型衛星向け高解像度宇宙CMOSカメラのハードウェアコスト制限およびデータストレージ資源の制約問題に対応するために、現場プログラム可能ゲートアレイ（FPGA）に基づくJPEG-LS画像圧縮アルゴリズムの実装方案を提案した。並列グループモードを用いて、単一FPGA上にマルチコアリアルタイム圧縮イメージングシステムを構築した。FPGAはCMOS検出器から出力されるマルチチャネル高速画像データを受信し、11段のパイプライン方式でJPEG-LS画像圧縮アルゴリズムを実装し、符号化パラメータを算出し、重要経路を短縮するためにコンテキスト更新部分の構造を最適化した。最後に複数のJPEG-LS画像圧縮コアを利用してCMOS検出器出力のマルチチャネル高速画像データをグループ並列圧縮した。実験結果は改良されたJPEG-LS圧縮コアの最大動作周波数が46 MHzであり、nearパラメータが1のときシステムはほぼ無損失圧縮を実現し、圧縮率は4以上、復元画像のピーク信号雑音比は約50 dBであり、リモートセンシング画像圧縮の速度および品質要求を基本的に満たしていることを示した。本稿は画像圧縮機能を有する高解像度宇宙CMOSカメラ設計の参考となる。
关键词
画像圧縮; CMOS検出器; フィールドプログラマブルゲートアレイ; パイプライン設計; マルチコア圧縮イメージング