[發明專利]一種高分辨率圖像處理方法

在審

• 申請號: 201210591698.X
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103916624A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 姚亮;姜運生;廖寅龍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司第六三一研究所
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/60;H04N19/80
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張倩

技術領域

本發明嵌入式計算機的圖形圖像處理領域，具體涉及一種高分辨率圖像處理方法。?

背景技術

隨著現代傳感器技術及計算機技術的飛速發展，航空偵察相機也由傳統的膠片式向數字化方向發展，多波段光學器件和CCD面陣為航空偵察相機的數字化提供了便利條件，其高精度、高分辨率為航空對地觀測系統的建設與發展起到了保障作用。然而為達到其高精度、高分辨率要求，圖像的原始數據量也呈級數上升，如何保證長航時、高保真、數據傳輸的實時性？傳統的膠片式相機由于存在信息記錄時間短、圖像質量差、誤碼率高、實時性差等問題，已不能滿足現今航空對地觀測的要求。?

數字航空攝影相機以其分辨率高、收容面積大、定位精度高等優點廣泛應用于民用及軍用領域。但是由于其數據量大、在有限空間內不易存儲、不利于傳輸，需要一種針對數字航空攝影相機的圖像壓縮技術，以解決數據量大、存儲時間短的問題。?

發明內容

為了解決現有的數字航空攝影相機數據量大、不易存儲、不利于傳輸的技術問題，本發提供一種高分辨率圖像處理方法，通過對圖像數據進行預處理、重組后壓縮，可實現圖像數據的有損和無損壓縮，能夠滿足長航時、高保真、數據傳輸的實時性等需求。?

本發明的技術解決方案：?

一種高分辨率圖像處理方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：?

1】圖像數據采集；?

FPGA的圖像采集單元接收CCD相機輸出的原始圖像數據，并通過濾波單元對原始圖像數據進行濾波處理，輸出濾波后圖像數據給預處理單元；?

2】預處理單元對接收到的濾波后圖像數據進行預處理：?

2.1】對濾波后圖像數據進行均勻分塊處理得到多個圖像數據塊，每個圖像數據塊的大小為寬W×高H=2ⁿ×2^k，其中n，k均為整數，

如果圖像數據不夠分成整數個圖像數據塊時，則補入黑背景圖像數據，直至能夠分成整數個圖像數據塊；?

2.2】離散小波變換：依據離散小波變換DWT理論，運用5/3提升小波方法對每個圖像數據塊同時進行變換，得到多個變換后圖像數據塊；?

3】預處理單元將變換后圖像數據塊發送給主處理器進行編碼處理；?

3.1】在預處理單元和主處理器之間搭建三個數據通道，并將主處理器的存儲單元劃分成三個存儲塊，所述存儲塊與數據通道一一對應；?

3.2】多個變換后圖像數據塊按照列逐一排列，以三個為一組分成多個處理組：?

3.2.1】當前處理組中的三個變換后圖像數據塊通過數據通道進入各自對應的存儲塊；?

3.2.2】主處理器采用最優截斷嵌入式塊編碼（EBCOT）技術，對存儲單元中的三個變換后圖像數據塊進行編碼處理，同時進行步驟3.2.3】；?

3.2.3】下一個處理組中的三個變換后圖像數據塊通過數據通道進入各自對應的存儲塊中；?

回到步驟3.2.2】，直至當前處理組為最后一組處理組；?

4】圖像數據輸出：?

根據地面監控站的監控指令，如監控指令為發送，則主處理器通過HDLC通道將編碼后的圖像數據發送給載機，載機通過無線通道傳輸給地面監控站；?

如監控指令為儲存，則主處理器將編碼后的圖像數據存儲至大容量存儲設備。?

本發明所具有優點：?

1、本發明是一種通用于數字式航空攝影相機的高分辨率圖像處理方法，具有低碼流、實時性好、容錯能力強、支持有損和無損壓縮，同時還具有成本低、通用性好的特點。?

2、本發明可以應用于機載環境下CCD圖像壓縮記錄、傳輸及顯示。經過各種試驗驗證，該技術易于實施，記錄時間長，畫面清晰，軟件進行自動化拼接，處理效果好，耗費時間短，能夠更好、更準確的進行后期分析。?

3、本發明由于采用最優截斷嵌入式塊編碼（EBCOT）技術進行編碼，能通同時實現無損和有損壓縮，使得航空高分辨率圖像能夠的得到有效的編碼處理。?

4、本發明采用三通道加速掃描，減少編碼時間，這樣便能夠初步滿足航空圖像編碼的要求。?

附圖說明

圖1為本發明圖像處理方法的系統示意圖；?

圖2為預處理單元將變換后圖像數據塊發送給主處理器的過程示意圖。?

具體實施方式

一種高分辨率圖像處理方法，包括以下步驟：?

1】圖像數據采集；?

FPGA的圖像采集單元接收CCD相機輸出的原始圖像數據，并通過濾波單元對原始圖像數據進行濾波處理，輸出濾波后圖像數據給預處理單元；?