[發(fā)明專利]用于處理VGA格式圖像的方法及其系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410153752.1
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103929569A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任志敏;劉子明
• 申請（專利權(quán)）人: 常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N1/40
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 孫彬

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于處理VGA格式圖像的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，圖像數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲(chǔ)，傳輸有了更大的需求，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，對于節(jié)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)的處理有了更高的要求。在現(xiàn)有技術(shù)中，對于圖像數(shù)據(jù)的處理基本上分為兩種方法：第一種方法是圖像數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲(chǔ)完全由專門用于處理圖像的硬件實(shí)現(xiàn)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是處理速度快，但也具有可裁剪性差，價(jià)格高等缺點(diǎn)；第二種方法是由硬件和軟件兩個(gè)部分，硬件部分包括微處理單元，圖像感光處理單元、存儲(chǔ)單元和傳輸單元，圖像感光處理單元獲得的源數(shù)據(jù)一般數(shù)據(jù)量都很大，比如10萬像素CIF格式（352*288，單幀數(shù)據(jù)約100KB），30萬像素VGA格式（640*480，單幀數(shù)據(jù)約300KB）,130萬像素SVGA格式（1280*1024，單幀數(shù)據(jù)約1300KB），像素越高數(shù)據(jù)量越大，因此，對于圖像處理一般要求微處理單元有較高的主頻，存儲(chǔ)單元都較大的容量，軟件部分主要是對圖像數(shù)據(jù)做一定的壓縮，以適合于網(wǎng)絡(luò)的傳輸，目前利用第二種方法對圖像進(jìn)行處理的微處理單元采用最多的是DSP,存儲(chǔ)單元采用擴(kuò)展SDRAM（一般4MB以上），這種圖像處理裝置的優(yōu)點(diǎn)是采集處理速度較快，適用于高像素圖像感光處理單元，缺點(diǎn)是價(jià)格較高，一般成本在200元以上，在物聯(lián)網(wǎng)中對于采集的圖像像素的要求并不是很高，一般30萬像素的VGA格式圖像足以滿足大部分設(shè)備的使用要求，那么對于物聯(lián)網(wǎng)圖像采集多節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用，節(jié)點(diǎn)的成本過高不利于物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：由于現(xiàn)有技術(shù)中對于30萬像素的VGA格式圖像的處理方法和系統(tǒng)成本太高，不適合作為物聯(lián)網(wǎng)中的圖像采集節(jié)點(diǎn)，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用，本發(fā)明提供了一種用于處理VGA格式圖像的方法及其系統(tǒng)來替代物聯(lián)網(wǎng)中的原始的圖像采集節(jié)點(diǎn)。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于處理VGA格式圖像的方法，基于圖像傳感器、源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、微控制器以及內(nèi)置于微控制器中的系統(tǒng)軟件，包括以下步驟

（a）控制圖像傳感器采集一幀格式為VGA的靜態(tài)圖像的源數(shù)據(jù)并將所述源數(shù)據(jù)存入所述源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

（b）所述微控制器在源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中從所述源數(shù)據(jù)的幀頭開始逐行讀取單行源數(shù)據(jù)；

（c）所述微控制器依次對所述單行源數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，生成單行RGB24格式數(shù)據(jù)；

（d）所述微控制器采用JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法依次對單行RGB24格式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成單行成像數(shù)據(jù)并輸出。

一幀格式為VGA的靜態(tài)圖像的像素大概為30萬（640*480），源數(shù)據(jù)大小為307200Byte，則單行源數(shù)據(jù)的大小為640?Byte，經(jīng)過插值運(yùn)算后的單行RGB24格式數(shù)據(jù)的大小為640?Byte*3=1920?Byte，對源數(shù)據(jù)進(jìn)行逐行插值運(yùn)算、壓縮和輸出，無需依靠價(jià)格較高、處理速度較快的處理器便可實(shí)現(xiàn)30萬圖像數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、壓縮和輸出，在圖像質(zhì)量與圖像數(shù)據(jù)量做出平衡，體現(xiàn)其低成本和適用性，適用于物聯(lián)網(wǎng)圖像采集節(jié)點(diǎn)的需求。

具體的，所述微控制器具有容量大小為64K的內(nèi)部存儲(chǔ)器、插值模塊和壓縮模塊，所述步驟（b）、（c）和（d）中，

第一步，所述微控制器從源數(shù)據(jù)的幀頭開始一次性讀取第一單行源數(shù)據(jù)和第二單行源數(shù)據(jù)，所述插值模塊對第一單行源數(shù)據(jù)和第二單行源數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，生成第一單行RGB24格式數(shù)據(jù)和第二單行RGB24格式數(shù)據(jù)，并將所述第一單行RGB24格式數(shù)據(jù)和第二單行RGB24格式數(shù)據(jù)存入所述內(nèi)部存儲(chǔ)器中；

第二步，壓縮模塊從所述內(nèi)部存儲(chǔ)器中讀取第一單行RGB24格式數(shù)據(jù)并進(jìn)行壓縮處理，生成第一單行成像數(shù)據(jù)并輸出，同時(shí)所述微控制器讀取第三單行源數(shù)據(jù)，所述插值模塊對第三單行源數(shù)據(jù)進(jìn)行插值運(yùn)算，生成第三單行RGB24格式數(shù)據(jù)并存入內(nèi)部存儲(chǔ)器中；

第三步，按照上述第二步依次對每一行單行源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和輸出；

由于逐行對單行源數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并及時(shí)輸出，每一單行RGB24格式數(shù)據(jù)存入內(nèi)部存儲(chǔ)器中后很快便會(huì)被壓縮模塊所讀取并進(jìn)行壓縮處理，那么單行RGB24格式數(shù)據(jù)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)時(shí)間的需求極短，64K的內(nèi)部存儲(chǔ)器足以應(yīng)付，這也充分說明這種用于處理VGA格式圖像的方法對于微控制器的硬件要求很低，從而降低整個(gè)所需系統(tǒng)的成本。

進(jìn)一步說明的是，所述步驟（a）和步驟（b）還具有步驟