机载SAR实时成像系统中的数据可视化研究

SAR实时成像系统在国防等很多领域都有着重要的应用,系统对数据可视化方面的要求也越来越高,但目前国内对SAR实时成像系统的数据可视化方面的研究还不多,提出了一种针对SAR实时成像系统的新的数据可视化方案,并已在实际的飞行成像中得到了检验,新方案实时提供的信息更全面、更直观、可分析性更强,具有较强的信息表现能力和双向实时交互能力,能够较好地辅助对图像的在线分析,还对方案的重要组成部分－缩略图的原理和实现算法做了概括介绍。     

机载SAR实时成像系统自聚焦方法研究

发展我国自主产权的机载SAR（合成孔径雷达）实时成像系统，对于军事国防、资源探测、灾害预报等领域均具有重要的意义，在SAR成像算法中，自聚焦的好坏是影响图像分辨率的关键因素，但是因为自聚焦算法的复杂性，国内目前尚未有效地解决它在实时环境中的实现问题，从而使得实时成像的质量比较差，提出了一种利用GPS（全球定位系统）数据改善机载SAR实时成像系统自聚焦性能的实现方法，并在自主研制的机载SAR实时成像系统上实现，使该系统的成像分辨率得到明显改善。     

无数据转置的并行SAR成像的研究和实现

目前比较成熟的SAR成像算法，无论是RD算法还是CS算法都需要有数据矩阵转置的操作，即完成数据从距离向到方位向的重新排序，实现矩阵转置不仅需要有海量的存储空间，而且存储器I／O性能限制也使得完成转置操作需要耗费大量时间，基于DSP系统，分别从算法和数据流的角度阐述两个免除数据转置的方法，并给出它们在DSP系统上的高效的并行实现，实验表明这两个方法是可行且有效的，加快了SAR的成像处理。     

实时SAR成像系统矩阵转置方法研究与实现

合成孔径雷达（SAR）是一种高分辨率成像雷达,而矩阵转置是实时SAR成像信号处理中一个很重要的操作,矩阵转置的效率高低将直接决定整个SAR成像信号处理系统的性能。对于矩阵转置,可采用行进列出或列进行出、两页式或三页式转置等方法进行处理,但这些方法处理时间较长,转置效率较低。在现有矩阵转置方法的基础上,提出了一种新的矩阵转置方法。在实际硬件平台上利用提出的矩阵转置方法进行了实时SAR成像处理,所得结果的矩阵转置效率为78%,整个SAR成像处理时间为10秒。测试结果表明,该方法对解决矩阵转置问题是行之有效的。     

基于RTLinux构建机载SAR实时成像处理器嵌入式控制系统

面向地学处理的机载SAR实时成像处理器由一组连接在工业总线上的数据处理板和一个嵌入式主控子系统构成，成像处理器的总体设计对主控系统的实时性，稳定性及可扩展性提出了严格的要求，比较了传统的嵌入式工业控制系统的设计方法，设计并实现一个基于廉价的PC与RTLinux的主控系统，分析了主控系统的两个重点；DSP宿主环境和RTLinux下的混合任务集，并通过给出一个RTLinux与Linux调度精度和误差的对比试验及其结果，证明了基于RTLinux的主控系统对支持细粒度调度方面的优越性。     

基于JPEG2000的交通监控图像高速实时压缩应用仿真研究

随着交通公路运输的快速发展,公路交通安全形势日趋突出,尤其在低等级公路地势险峻的路段交通事故时有发生,因此迫切需要建立针对这些路段的交通监控系统.但是,传统的交通监控系统设计模式不能满足低成本建设的要求.针对山区及边远地区公路车流量较少的应用环境,提出了使用CCD相机拍摄图片,利用无线网络进行监控图片传输的设计构想.并针对交通监控图像的实时、高速、高压缩率传输需求,在Visual C 环境下,建立了对监控图像进行压缩、传输、解压、接收、显示等过程进行仿真研究的仿真系统.该系统主要使用JPEG2000算法进行了仿真分析,在仿真系统的设计实现中采用图像分块压缩等关键技术,并针对压缩速度提出了压缩效率、信噪比等评价指标.仿真结果证明了图像数据压缩系统的有效性.本项研究成果可以用于对监控图像实时压缩技术进行仿真研究和分析,并可以指导相关监控设备的研发及监控系统设计.     

支持SAR系统高分辨率实时成像的实时系统解决方案

随着信息技术的发展，用于军事、地理、自然灾害扫描探测的合成孔径雷达系统（SAR）对其成像能力的分辨率和实时显示要求越来越高，因此，研究具有自主知识产权的，可以实时处理高分辨率成像的实时系统迫在眉睫，针对实时数据接收，存储，显示和处理等核心问题，提出了一种实时系统解决方案，该方案通过对Linux内核的实时扩展，实现了可达到高处理机利用率的多任务实时调度方法，可支持混成调度；在应用层实现符合实时需求的功能模块；为DSP板开发实时驱动，形成了从硬件驱动层和操作系统层，直到应用软件层的完整实时计算体系。     

流水线结构的高效SAR快视成像处理器

本文由快视成像算法的特点出发,提出了一种流水线结构SAR快视成像处理机的实现方法.这种方法充分考虑到了DSP和FPGA的运算特点,突出了快视成像处理的实际需求.系统硬件实现的复杂度较低,仅仅采用加减操作即可完成方位向信号的处理,易于实时成像,在观测大范围现象以及图像预览等方面有广阔的应用前景.     

基于小波变换的JPEG2000压缩实现

JPEG2000算法可以同时兼容无损压缩和有损压缩。本文描述了JEPG2000算法及一种基于小波的图像压缩的具体实现，并将压缩后的图像在图像的质量及大小两方面与原始图像作了简单的比较，便于选用不同的压缩比得到适合的图像。     

基于JPEG/JPEG2000相结合的医学图像感兴趣区域压缩

提出了一种基于JPEG/JPEG2000相结合的医学图像感兴趣区域压缩方法.该方法对在人为选定医学图像的感兴趣区域采用无损的JPEG2000压缩,而对其他图像区域则采用高压缩比的JPEG压缩,从而较好地解决了医学图像的高压缩比和高质量之间的矛盾.通过对一副人脑MRI医学图像的压缩实验,得到了压缩比12:1,并且病灶区图像信息完整的压缩图像.     

用FPGA实现SAR实时信号处理的进一步研究

高时效性是SAR成像系统的一个关键性能,要求处理的数据量大、运算量大和快速进行实时处理。SAR成像运算量主要集中在距离向和方位向的压缩处理上,常用的压缩处理方案是采用高速DSP实现,这种方法曾被认为是SAR实时处理的最佳硬件实现方案。但是,近几年可编程器件的发展,使得FPGA成为比DSP更为优越的压缩处理方式。结合工程实践,介绍了采用ALTERA公司的Strat6ix系列芯片实现SAR实时处理机系统的具体设计方案。     

基于CUDA的SAR成像CS算法研究

针对通用计算平台下SAR成像算法效率低下的问题,提出了一种基于CUDA的SAR成像算法并行化实现方法。在分析CUDA工作原理及CS算法并行性特征的基础上,详细描述了算法每个步骤的CUDA实现。实验结果表明了该算法的高效性,优化后的CS算法提速比达到了10～20倍。     

机载SAR 实时成像处理系统设计

介绍了机载SAR 实时信号处理器的体系结构和实时信号处理的算法流程, 通过对载机平台实测数据进行成像处理, 给出了高分辨率的SAR 图像, 验证了该系统的可靠性。
     

基于SAR成像算法的高性能信号处理模块

针对SAR成像算法高速实时处理、宽幅海量存储的特点,设计并实现一种基于多PowerPC处理器的高性能并行信号处理模块.该处理模块利用多种高速串行总线构成不同层次的互联网络以适应不同类型的数据流传输,结合具有混合并行结构的底层处理节点以完成SAR成像算法在该处理模块上的映射.应用结果表明,基于该处理模块构建的信号处理系统...     

基于JPEG 2000的医学图像ROI压缩

本文简单介绍了无损压缩和有损压缩及其特点,重点介绍了基于JPEG2000的感兴趣区域(regionofinterestROI)的压缩原理及实现方案,并用实验进行验证,将压缩后的图像与原始图像作了比较,便于医务人员选用不同的压缩比得到适合的图像以进行更准确的诊断。     

实时SAR成像系统中矩阵转置的设计和实现

矩阵转置是多维图像和信号处理中常用的处理过程，在SAR成像系统中也有非常重要的应用，重点讨论了数据流处理中行进列出的一类转置问题，结合SAR成像算法，分析成像系统中矩阵转置的特点，提出了输入输出平衡的数据流转置方式，解决由于硬件实现中存储器读写速度不同和输入输出数据量不同所带来的输入输出负载不平衡问题，还介绍了SAR成像系统中转置存储部件的实现问题，转置存储部件采用双总线的结构，图像数据的输入和输出可以并行进行，具有非常高的数据传输速度，在66MHz的工作频率下，能达到340MB/s的数据吞吐率。     

相位梯度自聚焦算法在条带模式SAR中的应用

相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法，在SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的，不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系，将条带模式SAR数据分块处理，等效成聚束模式数据。然后，用聚束照射SAR成保算法实现成像，此时就可以利用PGA完成各决于图像的自聚焦过程，最后将各于固体适当拼揍，从而实现条带模式SAR的PGA处理，外场数据的处理证实了本文方法的可行性，同时，分块处理条带SAR数据实现了聚束照射SAR与条带模式SAR成像算法上的统一。     

基于MRF场的SAR图像分割方法

提出了一种基于MRF（Markov Random field)模型的SAR（Synthetic Aperture Radar)图像分割算法,本算法利用ICM（（Iterative Conditional Mode)局部 优化方法,获得MAP（maximum a posteriori)准则下的图像分割结果。并引入了剔除外层数据的机制,用MSTAR（Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition)数据进行实验,结果表明,算法能有效减少斑点噪声的影响将图像分割为目标,阴影,背景三部分,实验结果是令人满意的。     

JPEG软件压缩的设计与实现

本文针对ＰＥＧ国际标准图象压缩算法进行的研究和探讨，并按照规范标准，从算法的运行时间、编码效率和编码质量等角度，对算法进行优化设计，运用在彩色图象在灰度图象的与扩展上，可以同时获得良好的图象质量及高压缩率。