适用于探空火箭的图像压缩算法研究的开题报告.docx

适用于探空火箭的图像压缩算法研究的开题报告 一、研究背景与意义 探空火箭是一种用于大气科学研究的载人或无人载荷火箭，将测量设备装置在探空火箭内部随着探空火箭升空，通过对大气层的温度、湿度、气压、气体成分等参数进行多点监测，并通过无线传输技术将数据及时传递到地面，实现对大气运动规律的深入研究。在探空火箭的实践中，由于数据传输距离较远，信号传输存在干扰，同时数据量较大，传输所需时间较长，限制了实验数据获取及实验效果的优化。因此，在探空火箭数据传输中采用一种高效并且可靠的压缩算法，能够有效降低数据传输所需时间、减小数据传输距离对信号的干扰及降低传输成本，对于提高实验数据获取以及实验效果的优化方面都具有重要的意义。 二、国内外研究现状 目前，在数据压缩技术领域，已有多种数据压缩算法被提出，如：Huffman编码、Run-Length编码、Lempel-Ziv-Welch（LZW）算法、Discrete Cosine Transform（DCT）算法、Wavelet算法等。其中，DCT算法和Wavelet算法因为对多维数据的压缩性能较好而在图像和视频压缩中得到广泛应用。 在探空火箭数据传输中，已有多种数据压缩算法被应用，如无损数据压缩算法、线性数据压缩算法、小波数据压缩算法等。然而，这些算法存在一些问题，如是压缩率较低，也存在丢失数据的问题。因此，如何在探空火箭数据压缩中保证数据压缩率的同时，保证实验数据获取的完整性，是当前亟待解决的问题。 三、研究内容和方法 本研究的主要目标是在保证实验数据完整性的前提下，提出一种高效的探空火箭图像压缩算法，并且对其性能进行分析和评估，具体的研究内容和方法如下： 1.研究探空火箭图像数据的特点和结构特征，在此基础上确定压缩算法的设计思路； 2.基于小波变换理论，结合探空火箭图像数据的特点及结构进行研究其压缩算法； 3.应用Matlab等相关工具对所提出的算法进行实现，进行实验数据获取，根据实验评估结果对算法进行优化； 4.在保证探空火箭数据完整性的前提下，评估所提出的算法的压缩效率及性能，并与已有算法进行比较分析； 5.在算法压缩效率和性能方面发现问题的情况下，进一步进行优化和实验验证，得出最终的算法设计和结果。 四、拟解决的问题及预期结果 本研究总体目标是在探空火箭数据传输中提出一种高效、可靠的图像压缩算法，一方面研究探空火箭图像数据的特征及结构，确定算法的设计思路；另一方面，通过应用小波变换等相关理论对算法进行设计，优化性能，有效保证数据完整性。同时，针对探空火箭实验数据获取效率较低的问题，在算法设计和优化的过程中，从压缩率、数据完整性、抗干扰性、解压缩速度等方面进行综合考虑，提高实验数据的获取效率与优化实验效果。