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VDR雷达图像无损压缩编码技术研究
| 论文题名： | VDR雷达图像无损压缩编码技术研究 |
| 关键词： | 船舶航行数据记录仪;雷达图像;压缩编码;小波包分析;ROI编码算法 |
| 摘要： | VDR雷达图像在采集、传输、存储等过程中存在以下三个问题：(1)图像在采集、数字化和传输过程中常受到各种噪声的干扰，不利于对图像进行分析、观察和压缩；(2)存储空间有限，图像数据量庞大，很难进行传输、存储；(3)如何对船舶周围一定范围内的雷达图像进行感兴趣区域的图像编码。本文针对以上三个问题，对VDR雷达图像的噪声处理技术、无损压缩技术、感兴趣区域的编码技术进行研究。 针对噪声处理问题，本文采用改进小波包分析算法进行图像消噪处理。小波包分析能对上一层的低频部分和高频部分同时进行细分，具有比小波更精确的局部分析能力。但由于小波包分解的隔点采样而产生严重的频带混叠现象，本文对小波包分析算法进行改进。利用信号的频移特性，将信号先进行移频处理，或通过对小波包分解系数重新排序，消除频带混叠现象，达到高质量去噪的目的。通过VDR雷达图像消噪实验证明，上述改进算法好于小波包消噪方法，更优于小波消噪方法。 针对VDR雷达图像的无损压缩技术要求高速、高效、低内存占用量的特点，在分析图像整数小波变换的基础上，研究一种基于整数小波和改进SPECK快速无损压缩算法。该算法利用整数小波对图像进行变换，进而采用SPECK进行编码，SPECK算法采用易于计算和并行处理的块结构，不仅提高了编码速度，还具有动态存储小、容错性好等特点。算法中还引入了哈希表和综合匹配法对SPECK算法进行了改进。改进算法不仅提高了压缩速度，而且提高了压缩比。通过实验结果比较，说明该方法的有效性。 本文针对船用导航雷达的特点，我们关心的可能只是船舶周围一定范围内的雷达图像，对感兴趣区域的图像编码方法进行了研究。通过对人类视觉系统以及目前现有算法的研究，提出了基于整数小波和非均匀移位的ROI编码算法。该算法利用整数小波对图像进行变换，对量化后生成的小波系数进行非均匀移位，并采用MQ自适应编码器进行编码。该算法不仅能够保证感兴趣图像数据在低比特数据流中优先恢复，还实现了使图像的渐进恢复过程，更加适合人眼视觉特点的效果。它能改善对图像信息的有损压缩处理性能，还可应用于多个ROI区域的无损压缩，具有良好的应用前景。 |
| 作者： | 李天伟 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 贾传荧 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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