[發明專利]適于多光譜圖像壓縮的配準預處理系統

有效

• 申請號: 201410377020.0
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104156954B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 郭杰;王柯儼;趙文鈺;李云松;雷杰;賈超群;程如飛;宋娟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種適于多光譜圖像壓縮的配準預處理系統，其特征在于通過一片FPGA實現，它包括圖像輸入模塊(1)、圖像緩存模塊(2)和配準計算模塊(3)：

所述圖像輸入模塊(1)，用于將電荷耦合元件CCD全景相機產生的輔助數據和待配準多光譜圖像各譜段數據重新組織成適于FPGA內部處理的圖像數據，并輸出給圖像緩存模塊(2)和配準計算模塊(3)；

所述圖像緩存模塊(2)，用于緩存圖像輸入模塊(1)輸入的將電荷耦合元件CCD全景相機產生的輔助數據和待配準多光譜圖像各譜段數據重新組織成適于FPGA內部處理的圖像數據；

所述配準計算模塊(3)，包括：

兩個下采樣子模塊(31)(32)，用于將從圖像輸入模塊(1)讀出的圖像數據和從圖像緩存模塊(2)讀出的圖像數據重新拆分為圖像像素點，再對連續的4個像素點求取平均值得到一個新的下采樣像素點以代替原4個像素點，并輸出給配準控制子模塊(34)；

協方差計算子模塊(33)，用于求得配準控制子模塊(34)輸入的兩路譜段圖像數據的協方差，并將協方差值輸出給配準控制子模塊(34)；

配準控制子模塊(34)，用于完成多光譜圖像配準，即：

在配準開始后，選取三塊參考譜段圖像分別與待配準譜段圖像進行一次塊配準，根據初始譜段偏移量判斷圖像緩存模塊(2)是否已經緩存配準計算所需數據：如果已緩存，則輸出讀指令到圖像緩存模塊(2)讀出所需數據到下采樣子模塊(32)，如果未緩存，則直接讀出圖像輸入模塊(1)數據到下采樣子模塊(31)；

當協方差計算子模塊(33)傳回協方差值后，通過協方差值得到行偏移量，并根據本次計算與前一次計算得到的行偏移量的差的絕對值判斷是否完成塊配準：若絕對值小于等于1，則塊配準收斂，收斂計數加1，若絕對值大于1，則塊配準不收斂，收斂計數清0，當收斂計數等于8時塊配準完成，塊偏移量為配準收斂的8次行偏移量的平均值；

在對三塊參考譜段圖像配準完成后，通過錯誤判決得到最終偏移量：即將得到的三個塊偏移量從小到大排列，得到最大值與中值的差α，最小值與中值的差β；計算|β-α|得到α與β差的絕對值γ，再將γ與設定門限值λ相比，若γ≤λ，則對三個塊偏移量取平均值得到最終偏移量，反之，剔除與中值相差較大的偏移量，對剩下的兩個塊偏移量取平均值得到最終偏移量，其中，λ＝2；

將最終偏移量輸出給圖像輸出子模塊(35)；

圖像輸出子模塊(35)，用于在配準完成后，根據配準控制子模塊(34)輸入的最終偏移量發出讀信號到圖像緩存模塊(2)讀出緩存的圖像數據，將其恢復為原始數據格式輸出給下級系統。

2.根據權利要求1所述的適于多光譜圖像壓縮的配準預處理系統，其特征在于，所述的配準計算模塊(3)在讀取數據時，采用輸入獲取判斷機制進行，即當圖像緩存模塊(2)中已經緩存了配準計算所需數據時，優先讀取緩存數據，否則，讀取圖像輸入模塊(1)輸出的數據。

3.根據權利要求1所述的適于多光譜圖像壓縮的配準預處理系統，其特征在于，所述圖像輸入模塊(1)，包括數據組織子模塊(11)、緩存子模塊(12)和輸出仲裁器(13)，該數據組織子模塊(11)將輸入的輔助數據和待配準多光譜圖像各譜段數據分離并重新組織成適于FPGA內部處理的圖像數據，輸出給緩存子模塊(12)進行臨時緩存，待緩存到一整行后連續讀出，通過輸出仲裁器(13)判斷該讀出是輔助數據還是圖像數據：若為輔助數據，則只輸出給圖像緩存模塊(2)，若為圖像數據，則同時輸出給圖像緩存模塊(2)和配準計算模塊(3)。

4.根據權利要求1所述的適于多光譜圖像壓縮的配準預處理系統，其特征在于，所述圖像緩存模塊(2)，包括用戶層子模塊(21)和外存控制子模塊(22)，該用戶層子模塊(21)接收圖像輸入模塊(1)、配準控制子模塊(33)和圖像輸出子模塊(34)的讀寫緩存指令，并在外存空閑時發送相應指令到外存控制子模塊(22)，令其生成外存工作所需的各種控制信號。