發(fā)布時(shí)間：2020-06-28 09:49

【摘要】：本論文的研究內(nèi)容是針對(duì)太陽全日面磁場(chǎng)圖像設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種無損壓縮算法,該研究是“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)(ASO-S)背景型號(hào)研究”項(xiàng)目的一部分。目前,“先進(jìn)天基太陽天文臺(tái)(ASO-S)背景型號(hào)研究”獲批中國科學(xué)院空間科學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng),旨在研制和發(fā)射一顆太陽探測(cè)衛(wèi)星,通過拍攝太陽全日面磁場(chǎng)圖像研究太陽磁場(chǎng)、耀斑和日冕物質(zhì)拋射三者之間的關(guān)系。由于傳輸資源限制,高質(zhì)量天文圖像的數(shù)據(jù)回傳又是一大難題。本研究針對(duì)高質(zhì)量太陽圖像進(jìn)行無損壓縮,而后再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前,天文圖像壓縮領(lǐng)域大部分采用JPEG2000和小波變換等算法進(jìn)行壓縮,其中不乏涉及量化的有損壓縮,這對(duì)于天文研究是不利的。另外,基于軟件編程的壓縮方式速度慢、效率低,不如采用硬件電路實(shí)現(xiàn)無損壓縮的方式速度快。所以,進(jìn)行針對(duì)太陽全日面磁場(chǎng)圖像的專用無損壓縮算法研究,并使用電路實(shí)現(xiàn)是非常有必要的。本文主要研究工作和成果主要分為以下幾點(diǎn):(1)對(duì)現(xiàn)有的無損壓縮方法關(guān)于太陽全日面磁場(chǎng)圖像的壓縮比進(jìn)行研究,在對(duì)市面上通用的幾款壓縮軟件對(duì)于該圖像的壓縮測(cè)試中,最大壓縮比為2.053。(2)在MATLAB平臺(tái)上對(duì)圖像的特征進(jìn)行分析,以壓縮軟件中常用的Huffman無損壓縮編碼為基礎(chǔ),對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理方法的研究。通過研究,得到適用于圖像間的同通道相減預(yù)處理方法和適用于同一幅圖像內(nèi)的分塊逐個(gè)像素相減預(yù)處理方法。(3)基于RICE算法編寫針對(duì)太陽磁場(chǎng)圖像的無損壓縮算法,并在MATLAB平臺(tái)上進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)。此改進(jìn)的專用無損壓縮算法對(duì)于太陽圖像的壓縮比優(yōu)于市面上通用軟件對(duì)于太陽圖像的壓縮比,對(duì)單幅圖像的壓縮比最大可達(dá)2.084。(4)將無損壓縮算法在FPGA開發(fā)板上借助Verilog語言進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn),并對(duì)算法進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減少了占用面積和功耗。算法通過了邏輯仿真及硬件驗(yàn)證,最大工作頻率可達(dá)40.15MHz,滿足目前項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P182;V474.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張偉鋒;郭建利;;測(cè)繪矢量數(shù)據(jù)無損壓縮算法的實(shí)驗(yàn)研究[J];科技信息;2011年14期

2 鄭凱梅,余生晨;基于小波變換的心電信號(hào)準(zhǔn)無損壓縮算法[J];山東生物醫(yī)學(xué)工程;2003年02期

3 段然;趙榮;;點(diǎn)類幾何數(shù)據(jù)無損壓縮算法的研究[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2010年22期

4 李雷定;馬鐵華;尤文斌;;常用數(shù)據(jù)無損壓縮算法分析[J];電子設(shè)計(jì)工程;2009年01期

5 徐金甫;劉露;李偉;王周闖;楊宇航;;一種基于陣列配置加速比模型的無損壓縮算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2018年06期

6 孔月萍;耿燁;;有序抖動(dòng)半調(diào)圖像的無損壓縮算法[J];光子學(xué)報(bào);2009年05期

7 胡穎;姜建國;;改進(jìn)的無損壓縮算法在軟電話中的研究與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程;2007年22期

8 張寧,章毓晉,劉青棣,林行剛;基于灰度指紋圖像信噪特征的無損壓縮算法[J];電子學(xué)報(bào);2001年04期

9 鄧富博;李墨豪;溫愷林;張朝璇;陳晨;;基于不同信源的三種常用無損壓縮算法的研究[J];電子世界;2016年09期

10 王鵬杰;潘志庚;徐明亮;劉勇奎;;基于局部最小生成樹的點(diǎn)模型快速無損壓縮算法[J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2011年07期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 況軍;羅建書;黃志雄;;基于三維自適應(yīng)預(yù)測(cè)的多光譜圖像的無損壓縮算法[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 張海波;蒙應(yīng)杰;楊金濤;;LZW無損壓縮算法的Java語言實(shí)現(xiàn)與研究[A];2006“數(shù)學(xué)技術(shù)應(yīng)用科學(xué)”[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 龍哥;軟件應(yīng)用問答[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2004年

2 馬璇;“高才”云集潛心教學(xué)與科研[N];深圳特區(qū)報(bào);2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 任學(xué)軍;基于熵降變換的無線傳感網(wǎng)感知數(shù)據(jù)無損壓縮算法研究[D];西北大學(xué);2011年

2 高放;高光譜圖像無損預(yù)測(cè)壓縮技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉粵;面向太陽全日面磁場(chǎng)圖像的無損壓縮算法及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2018年

2 顧巍;基于FPGA的LZ4無損壓縮算法優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2017年

3 王松;面向快速解壓應(yīng)用的無損壓縮算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2017年

4 李長興;基于FPGA實(shí)現(xiàn)JPEG-LS無損壓縮算法的研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2018年

5 宋秉璽;高效無損壓縮算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

6 汪磊;基于FPGA的視頻無損壓縮算法研究與實(shí)現(xiàn)[D];浙江工業(yè)大學(xué);2013年

7 裴遠(yuǎn);嵌入式平臺(tái)上快速無損壓縮算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

8 馬智忠;基于位圖的彩色圖像無損壓縮算法研究[D];蘭州大學(xué);2017年

9 張萍;有序抖動(dòng)圖像的無損壓縮算法研究[D];西安建筑科技大學(xué);2012年

10 鄧海濤;多光譜圖像自適應(yīng)無損壓縮算法研究與FPGA實(shí)現(xiàn)[D];海南大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2732869