船舶雷达视频图像压缩算法研究

摘要

随着海洋运输事业的发展,雷达以其全天候、全日时的优势使雷达技术在海上导航方面得到广泛的应用。船舶由雷达回波得到大量的雷达图像数据,大量的数据对于数据的高速传输和实时存储都造成了极大的困难。在带宽一定的前提下,有效的雷达图像压缩技术成为减少传输的数据量、提高通信速度、满足实时性的重要手段。
　　 本文研究现有的图像压缩技术,针对雷达图像的特点,选择适用的压缩算法对雷达图像进行压缩。本文的主要工作有:
　　 1、通过统计分析雷达图像的构成。分析雷达图像的色彩冗余、结构冗余和帧间冗余,为研究针对雷达图像的压缩算法提供条件。
　　 2、用传统的熵编码——霍夫曼编码、算术编码和行程编码对单帧图像进行无损压缩,分析其压缩效果。
　　 3、讨论基于目标轮廓的雷达图像有损压缩算法,通过设置邻域搜索范围和优先级,改进目标轮廓寻找方法。减少在搜寻轮廓时要判断的邻域数量,提高提取速度。在图像重构时,利用区域所具有的连通性,对目标逐行重构。加快重构速度。
　　 4、用具有运动补偿的帧间预测编码,结合提取出的目标轮廓,对雷达图像进行帧间压缩。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 图像压缩技术发展

1.3 主要研究工作和论文结构

第2章 雷达图像分析及实验雷达图像产生

2.1 实验雷达图像

2.1.1 真实雷达图像

2.1.2 坐标转换

2.1.3 模拟雷达图像

2.2 雷达图像特征

2.3 图像压缩原理

2.4 图像压缩模型

2.5 数字图像压缩技术分类

2.6 本章小结

第3章 雷达图像帧内无损压缩研究

3.1 雷达图像帧内无损压缩方法

3.2 霍夫曼编码

3.2.1 霍夫曼编码原理

3.2.2 雷达图像的霍夫曼编码

3.3 算术编码

3.3.1 算术编码原理

3.3.2 算术编码的概率统计模型

3.3.3 算术编码编程算法

3.4 位平面编码

3.4.1 对雷达图像位平面分解

3.4.2 位平面编码常用的压缩方式

3.5 本章小结

第4章 基于目标轮廓的雷达图像帧内有损压缩算法设计

4.1 有损算法设计

4.2 雷达图量化

4.2.1 量化的可行性

4.2.2 航行区量化

4.3 目标判定

4.4 目标轮廓提取

4.4.1 链码原理

4.4.2 链码寻找目标轮廓的问题

4.4.3 解决方法

4.4.4 目标轮廓搜索流程

4.5 目标重构

4.5.1 目标重构原理

4.5.2 目标填充算法

4.6 本章小结

第5章 雷达视频图像帧间编码实现

5.1 帧间编码方法

5.1.1 帧间预测编码

5.1.2 运动补偿技术

5.2 程序设计

第6章 总结

参考文献

致谢

研究生履历