雷达图像无损压缩编码方法的研究

发布时间：2017-06-03 23:11

  本文关键词：雷达图像无损压缩编码方法的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在船舶交通管理系统(VTS)中,对雷达图像的监控和回放是提高交通效率和保障交通安全的主要手段。在船舶航行记录仪(VDR)中,雷达图像也可以帮助调查人员找出海难事故的真正原因。由于现代雷达的探测精度越来越高,这也导致雷达产生的图像数据量越来越大,给雷达图像的传输和存储技术带来了巨大挑战。同时,在事故处理、责任鉴定以及分析VTS所辖区域航行情况等方面,需要高质量的雷达图像信息,因此,本文从实际问题出发,提出了基于预测和熵编码的雷达图像无损方法并编程实现。以下为本文研究的主要内容：(1)将采集到的雷达视频数据转换为直角坐标形式的雷达图像,通过灰度直方图和帧间帧内相关性系数分析,讨论雷达图像冗余性特点。(2)由于每帧雷达图像所占空间较大,在帧间压缩环节为了降低算法对硬件的要求,保证系统的实时性,结合之前对雷达图像特点的分析,采用线性预测算法,生成帧间预测残差图像。(3)帧间预测后产生的残差图像可以应用帧内预测算法来进一步消除冗余,首先讨论GAP和MED预测器的预测效果和性能对比,其次分析不同形式雷达图像作为压缩算法输入的优劣势,最后确定帧内压缩方案。(4)服务器端将压缩图像转化为二进制序列,进一步打包成帧并采取两种措施进行加密,使之适应网络的传输同时确保数据的安全性。采用MS SQL Server存储压缩图像。(5)客户端连接数据库读取图像压缩数据到本地解压缩并显示。讨论图像显示过程中的坐标转换效率、区域重叠、显示漏点等编程实践中的关键问题。
【关键词】：雷达图像 图像无损压缩 预测器 图像显示
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外技术状况与发展趋势10-12
• 1.3 课题研究的主要内容12
• 1.4 论文的结构安排12-14
• 第2章 雷达图像特征分析与无损压缩14-34
• 2.1 雷达图像的产生及其冗余性14-16
• 2.2 雷达图像的直方图分析16-18
• 2.3 雷达图像的相关性分析18-22
• 2.3.1 帧间相关性分析19-20
• 2.3.2 帧内相关性分析20-22
• 2.4 数字图像无损压缩22-30
• 2.4.1 图像压缩的基本模型22-24
• 2.4.2 预测编码24-27
• 2.4.3 行程编码27-28
• 2.4.4 Huffman编码28-30
• 2.5 图像无损压缩的评价30-33
• 2.5.1 压缩比30-31
• 2.5.2 编码效率31
• 2.5.3 算法复杂度31-33
• 2.5.4 算法稳定性33
• 2.6 本章小结33-34
• 第3章 雷达图像无损压缩方案的研究34-46
• 3.1 帧内预测模型的选择34-39
• 3.1.1 MED预测模型34-36
• 3.1.2 GAP预测模型36-37
• 3.1.3 两种预测模型的实验对比37-39
• 3.2 雷达图像坐标形式的选择39-43
• 3.2.1 两种坐标形式的介绍39-40
• 3.2.2 两种坐标形式的分析选择40-42
• 3.2.3 坐标转换过程中的区域重叠和漏点问题42-43
• 3.3 雷达图像无损压缩方案总体设计43-45
• 3.3.1 雷达图像帧间编码模块44-45
• 3.3.2 雷达图像帧内编码模块45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 雷达图像压缩传输显示系统软件的实现46-69
• 4.1 软件系统总体设计46-49
• 4.1.1 工具软件和系统架构46-47
• 4.1.2 服务器端程序47-48
• 4.1.3 客户端程序48
• 4.1.4 系统数据库48-49
• 4.2 实验室雷达图像的生成49-55
• 4.2.1 图像表示格式及C49-52
• 4.2.2 采集卡数据格式解析和读取52-53
• 4.2.3 极坐标到直角坐标转换53-55
• 4.3 雷达图像无损压缩算法实现55-64
• 4.3.1 雷达图像帧间预测编码实现55-57
• 4.3.2 雷达图像帧内预测编码实现57-61
• 4.3.3 雷达图像帧内行程编码实现61-62
• 4.3.4 雷达图像帧内Huffman编码实现62-64
• 4.4 雷达图像压缩数据的传输和存储64-66
• 4.5 雷达图像压缩数据的解码和显示的实现66-68
• 4.6 本章小结68-69
• 第5章 结论与展望69-71
• 参考文献71-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

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3 桑农,鲁鹏,张天序;一种基于知识的雷达图像机场目标提取方法[J];红外与激光工程;2003年06期

4 张福安,郭伟;一种雷达图像信号的压缩方法[J];无线电工程;2004年05期

5 刘敏;;影响雷达图像色调因素分析[J];中国科技信息;2008年21期

6 陈书文;张斌;王水花;奚吉;;嵌入零树小波用于雷达图像压缩[J];科学技术与工程;2010年09期

7 王敏;葛苏慧;;插值拟合方法在雷达图像外推预报中的应用[J];科技信息;2010年27期

8 Dominik Brunner;Guido Lemoine;Harm Greidanus;Lorenzo Bruzzone;刘金玉;;利用雷达图像模拟城市结构[J];地壳构造与地壳应力;2011年01期

9 薛兆元;王秀霞;张海霞;;浅谈雷达图像的目视解译[J];测绘标准化;2012年01期

10 张琦娟;;“雷达图像分析及地质应用研究”通过鉴定[J];遥感技术与应用;1992年01期

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1 王运锋;王建国;赵志钦;黄顺吉;;雷达图像分维特征提取[A];第九届全国信号处理学术年会（CCSP-99）论文集[C];1999年

2 李志鹏;;一种实时雷达图像检测方法及其硬件实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集（下册）[C];2007年

3 王英春;苏晓宏;;小波理论在雷达图像压缩中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2005年学术年会论文集[C];2005年

4 张宏飞;;机载雷达图像小波降噪[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

5 谢昭晖;;不同地下目标体的探地雷达图像特征研究[A];勘探地球物理2005学术交流会论文集[C];2005年

6 李岩;迟国彬;廖申东;温健婷;;光学与雷达图像融合分析方法的研究[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

7 索继东;莫翠君;;VTS雷达图像的压缩[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集（船舶通信与导航分册）[C];1999年

8 卢昕;苏国中;谢文寒;卢健;;基于控制点影像库的合成孔径雷达图像几何校正[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年

9 张宏飞;;机载雷达图像道路识别(脊波变换)[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年

10 史晓明;刘文斌;高淑芬;王欣;;SAR图像滤波方法研究[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年

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1 徐英淑 马春铭;航天雷达图像会“说话”[N];中国航天报;2013年

2 杨洁;成功接收第一幅环境卫星雷达图像[N];科技日报;2005年

3 记者 靳哲明 通讯员 王永;干旱地区找水又添新手段[N];中国测绘报;2001年

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1 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年

2 李天伟;VDR雷达图像无损压缩编码技术研究[D];大连海事大学;2007年

3 邵永社;雷达图像定位方法与关键技术研究[D];同济大学;2006年

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1 姜海秀;雷达图像压缩的研究[D];大连海事大学;2007年

2 刘建坤;基于图像处理的内河海事雷达图像岸线桥梁提取研究[D];武汉理工大学;2014年

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6 史海南;雷达图像综合处理与显示系统的研究[D];大连海事大学;2012年

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9 饶兵;基于雷达图像的数字压缩与远程传输技术研究[D];沈阳理工大学;2013年

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  本文关键词：雷达图像无损压缩编码方法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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