AUV水下图像压缩传输研究
水下自主式机器人(AUV)在海洋环境的探测中具有广阔的应用前景。为了获得探测过程中的视觉信息，需要AUV将其获得的图像传送到水面母船。水声通信的优点，使得图像信号有可能以无线的方式传输到水面。由于水声信道的通信带宽非常窄，为了实现这种应用，必须将图像数据在传输之前进行压缩。
本文研究了海洋水声信道的特性，着重分析并研究了水声信道的有限带宽性，空变、时变、随机性，多径传播特性以及衰落特性等特点。因此水声信道传输的图像数据，必须进行低比特率压缩。
本文研究了小波变换并分析了水下图像的特点。由于水下图像具有低对比度等特点，因此其信息大部分集中在低频区域。小波变换的引入可以将图像信息分解成低频和高频分量，并对低频区域的信息进行更精确的编码，以达到提高图像压缩比的目的。
本文对SPIHT算法进行了研究。研究表明在低比特率编码时该算法的效果好于JPEG标准。并指出基于小波变换的SPIHT编码算法具有对水下图像低比特率编码性能好、可以与纠错技术结合使用等特点。在上述研究的基础之上，提出将该算法应用于AUV水下图像压缩。
本文对小波变换的硬件实现进行了研究，给出了基于FPGA平台的小波变换的硬件框架，并对部分功能模块给出了基于VHDL的仿真结果。对SPIHT算法硬件实现过程中的存储空间和扫描效率问题进行了研究，并进行了改进。
水下机器人;图像压缩;SPIHT算法;水声通信;数据传输;环境监测
中国海洋大学
硕士
信号与信息处理
周东辉
2005
中文
TP242;TN929.3
40
2006-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）