基于分形理论的VDR雷达图像编码方法的研究

【摘要】：航行数据记录仪，简称VDR(Voyage Data Recorder)，是一种专门用于记录、保存和分析船舶航行过程中重要信息参数的智能化记录设备。在海上交通事故发生后，VDR所记录的数据对于分析事故原因，进行海事责任判定具有不可替代的作用。VDR系统中的雷达图像系统用于采集和存储雷达的图像信号。经过压缩后再将数据传输到存储器存储。图像画面分辨率可高达1280×1024像素，采集周期通常为每15秒一帧。 分形理论是现代数学与非线性科学研究中十分活跃的一个分支，最近十年它在计算机图像处理和分析中显示出越来越重要的作用。图像压缩、自然图像的模拟、图像纹理分析、模式识别等方面都可见大量的用分形理论来分析和研究的报道。 图像压缩编码技术日新月异，尤其是分形编码技术突破了原有编码技术的界限，对于某些图像而言，有着其它传统算法无可比拟的压缩比，引起了人们的极大关注。分形编码是一个前沿性的课题，虽然在理论上它具有很大的优越性，但是就实践而言，人们对它的研究才处于萌芽阶段。 本文回顾了VDR与分形的发展历程，并简要介绍了有关分形编码的相关知识。给出了基于分形理论的VDR雷达图像编码方法的数学基础。讨论并比较了不同分形图像压缩方法的优缺点。在将分形理论应用于VDR雷达图像编码中，取得了有价值的实验结果。本文所涉及的主要工作如下： 第一，对船载数据记录仪进行了全面的分析与介绍； 第二，对分形理论的相关知识进行了系统的分析研究； 第三，将分形理论应用于图像编码算法当中，并获得了相应的实验结果。