[發明專利]無人機地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法在審

申請號：	201410764085.0	申請日：	2014-12-09
公開（公告）號：	CN104394387A	公開（公告）日：	2015-03-04
發明（設計）人：	宗茂;杜明;李華偉;胡佳;劉廈;雷耀麟	申請（專利權）人：	中國電子科技集團公司第五十四研究所
主分類號：	H04N7/18	分類號：	H04N7/18;H04N5/265
代理公司：	河北東尚律師事務所 13124	代理人：	王文慶
地址：	050081 河北省石家莊市***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	無人機地面控制站支持視頻疊加圖像顯示方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及無人機地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示方法，特別適用于多載荷、多圖像傳感器無人機系統地面控制站中的多路圖像顯示和視頻疊加。

背景技術

無人機地面控制站需要實時獲取任務過程中的遙測參數和載荷圖像，其中載荷圖像可以實時、精確的反饋無人機當前偵察區域的視頻信息，對于無人機成功執行偵察任務和地面站獲取情報產品具有重要的意義。舊型無人機往往都是掛載單載荷的，僅能下傳一路圖像數據，這對于獲取偵察區域的詳細信息具有較大的局限性。例如，僅掛載可見光攝像機的無人機無法在晚上執行偵察任務，僅掛載紅外攝像機的無人機在白天的紅外成像效果要次于可見光攝像機。隨著無人機研制技術和載荷設備的發展，可以同時掛載多載荷的無人機逐漸成為部隊裝備的主流，多載荷無人機可以同時下傳多路圖像數據，極大的提高了無人機的戰場偵察能力。多載荷無人機的出現要求地面控制站軟件可以實時顯示多路圖像數據，為了協助操作手全面了解無人機的飛行狀態，往往還需要在圖像畫面上疊加文字、儀表等信息。以往的無人機地面控制站多路圖像顯示一般是基于位圖技術實現的，基于位圖的圖像顯示技術一般直接在視頻窗口上顯示RGB格式的圖像數據，而機載設備下傳的壓縮圖像數據經過解壓后一般為yuv格式的圖像數據，需要首先將yuv格式的圖像數據轉換為RGB格式的圖像數據才能進行顯示，這就增加了CPU負擔。基于位圖的圖像顯示技術實現原理為首先將位圖數據存入內存中，然后將圖像數據內存塊一次性刷到屏幕上，基于位圖的圖像顯示工作一般是由CPU完成的，所以基于位圖的圖像顯示技術CPU占用率高，難以支持多路圖像的實時顯示。當圖像分辨率與顯示窗口大小不一致時，基于位圖的圖像顯示技術需要將圖像進行插值處理才可以進行顯示，這進一步增加了CPU的負擔。基于位圖的圖像顯示技術在圖像放大、縮小和窗口移動等操作時，圖像顯示有明顯的卡頓現象，用戶體驗較差。基于位圖的圖像顯示技術視頻疊加效果較差，在視頻上疊加的文字和儀表閃爍現象比較嚴重，用戶體驗較差。

發明內容

本發明的目的在于解決傳統多路圖像顯示方法中存在的不足，提出一種低CPU占用率且支持視頻疊加的多路圖像顯示方法。本發明在綜合分析、抽象出國內外各種無人機地面控制站的基本操作要素的基礎上，提出并設計實現了無人機地面控制站支持視頻疊加的多路圖像顯示技術。本發明主要運用DirectDraw技術進行多路圖像的顯示，DirectDraw是DirectX中的關于視頻輸入輸出的基本部分，DirectDraw會最高程度的利用硬件執行特定功能，使用DirectDraw可以方便的編制出高效的視頻處理程序。本發明主要運用GDI+接口來制作疊加在視頻上的儀表和文字信息，GDI+是微軟提供的圖形設備接口，負責在屏幕和打印機上繪制圖形圖像和顯示信息。

本發明所采取的技術方案為：

(1)創建多個圖像數據接收線程，線程個數等于同時顯示的圖像路數。

(2)初始化GDI+資源。

(3)將通過圖像數據接收線程接收到的多路壓縮圖像數據分別進行解壓，解壓后圖像格式為YV12。

(4)初始化DirectDraw。

(5)創建多個主表面，主表面個數等于同時顯示的圖像路數，主表面用于顯示視頻圖像。

(6)創建多個YUV離屏表面，每一個離屏表面對應一個步驟(5)中創建的主表面，離屏表面用于拷貝圖像數據。

(7)初始化多媒體定時器，多媒體定時器用于定時的顯示視頻圖像。

(8)在定時器的響應函數中將步驟(3)得到的多組圖像格式為YV12的圖像數據分別拷貝到對應的YUV離屏表面。

(9)在定時器的響應函數中通過逐個翻轉主表面和與對應的離屏表面來實現多路圖像的顯示。

(10)在定時器中采用GDI+雙緩沖機制進行儀表或文字的視頻疊加，采用雙緩沖機制可以防止屏幕閃爍。

(11)任務執行結束后，關閉多媒體定時器，關閉所有的圖像數據接收線程，釋放GDI+資源。