[發明專利]無人機多源異類偵察圖像壓縮接口適配方法

有效

• 申請號: 201410025509.1
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103796012B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 李紅光;丁文銳;康傳波;向錦武;魯愛英
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04N19/103
• 分類號: H04N19/103;H04N19/186;H04N19/513
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所11121
• 代理人: 趙文穎

技術領域

本發明屬于數字圖像處理技術領域，具體涉及一種無人機多源異類偵察圖像壓縮接口適配方法。

背景技術

隨著無人機技術的不斷發展和成熟，無人機承擔的使命和任務也越來越復雜。無人機偵察任務設備向全天候、高分辨率、遠距離、小型化和低成本方向發展，數碼相機、前視紅外儀、高光譜圖像成像儀以及合成孔徑雷達（SAR）等載荷設備都在無人機平臺上得到應用。因此無人機圖像數據包括單幀的靜止圖像和多幀的視頻圖像，即多源異類圖像。

由于無人機可攜帶多種任務載荷、在多種模式下工作，保證豐富的圖像數據源的同時，也帶來了復雜性，所獲取的不同種類圖像具有各自的時空分布特征，有著不同的處理技術要求，在壓縮方法上尤為明顯。對于多源異類的無人機偵察圖像，其圖像壓縮模塊在數據接口、算法等方面無法兼容，而無人機機載資源有限，為避免攜帶不同壓縮模塊的不便，提出了無人機機載圖像的通用壓縮方法，為了自適應的對任何格式的圖像數據進行壓縮，需要為其提供一個接口適配模塊。

根據載荷需求和應用條件實現了三種多源異類無人機偵察圖像的通用壓縮方法，分別是基于H.264的無人機偵察圖像通用壓縮方法、基于H.264塊選擇性變換的無人機偵察圖像通用壓縮方法、基于JPEG2000和幀間補償的無人機偵察圖像通用壓縮方法。根據地面傳輸的控制指令，從壓縮方法中選取一種進行壓縮。因此，接口適配中也要能夠接收地面傳輸的控制指令，并完成指令的處理等。

目前國內外對多源異類無人機偵察圖像通用壓縮研究的很少，對接口適配的研究也很少。為了能夠在無人機上進行三種通用壓縮方法的選擇應用，以及完成地面傳輸的控制指令等操作，需要提供一個接口適配模塊。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提出一種無人機多源異類偵察圖像壓縮接口適配方法，具有如下步驟：

第一步，讀取圖像，判斷圖像為靜態幀或者動態幀。

第二步，圖像格式轉換。

第三步，無人機平臺參數讀取。

第四步，選取壓縮方法。

本發明的優點在于：

（1）兼容多種數據格式；

（2）大大的減少了接口數目；

（3）多模式，根據需求選擇最優壓縮方法。

附圖說明

圖1為本發明提供的無人機多源異類偵察圖像壓縮接口適配方法流程圖；

圖2為格式轉換流程圖；

圖3為控制指令處理流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

本發明的無人機多源異類偵察圖像壓縮接口適配方法，流程如圖1所示，包括以下幾個步驟：

第一步，讀取圖像，判斷圖像為靜態幀或者動態幀。

讀入要進行壓縮的圖像，包括無人機靜態圖像和動態視頻。靜態圖像包括數碼照片、高光譜圖像、SAR圖像等單幀圖像；動態視頻包括可見光視頻、紅外視頻等多幀圖像。根據圖像格式和幀數判斷讀取的圖像是靜態幀還是動態幀，如果是靜態幀，對單幀圖像進行格式轉換，如果是動態幀，對每幀進行格式轉換。

第二步，圖像格式轉換。

靜態幀以及動態幀的每幀圖像，均采用BMP格式，選取方法一或方法二壓縮，則需要進行BMP格式向YUV4:2:0格式的轉換。轉換后的圖像進行壓縮并解壓后，再進行YUV4:2:0格式向BMP格式的轉換，恢復原始圖像。

BMP圖像一般是以RGB三個顏色分量表示的圖像，YUV4:2:0格式實際上是YCbCr顏色空間。

BMP格式向YUV4:2:0格式轉換方法如圖2所示，具體為：

（1）讀取一幀圖像，進行BMP文件的讀取和存儲；

YCbCr顏色空間中Y表示亮度，也就是灰階值，是通過RGB輸入信號來建立的，方法是將RGB信號的特定部分疊加到一起。

圖像60%～70%的亮度在綠色中。藍色和紅色中亮度信息可以忽略，從而得到色度Cb和Cr。Cb表示藍色度，反映的是RGB輸入信號藍色部分與RGB信號亮度值之間的差異(B-Y)。Cr表示紅色度，反映的是RGB輸入信號紅色部分與RGB信號亮度值之間的差異(R-Y)。