[發明專利]昆蟲機器人海量圖像數據并行處理平臺

有效

• 申請號: 202011331446.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112416890B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 洪慧;金華華
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F16/182
• 分類號: G06F16/182;G06F16/13;G06F16/11;G06F9/38;G06F3/06;G06V20/40;H04N5/06;H04N5/247
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.昆蟲機器人海量圖像數據并行處理平臺，其特征在于：包括：

多視點高幀高清相機采集系統和分布式存儲系統HDFS；

其中多視點高幀高清相機采集系統采集昆蟲多視點飛行姿態和軌跡的圖像幀序列來構建數據庫，為后續邊緣檢測及姿態分析提供行為數據；

基于Hadoop框架構建一主五從集群服務器，以離線將采集到海量未經處理的昆蟲行為圖像數據上傳至所述的分布式存儲系統HDFS中；其中海量圖像幀數據自動加載至集群的并行圖像處理模塊中；并行圖像處理模塊改造了MapReduce編程模式，使其應用于海量圖像處理領域，提升平臺對海量圖像的處理效率；

其中MapReduce編程模式具體改造為：

在 MapReduce 中鍵和值類型直接采用Hadoop 默認提供的 LongWritable 和 Text數據類型，LongWritable 以文本行信息得出幀存儲位置進而定義幀單位，而Text 用來存儲每行中記錄的圖像路徑信息；

從 FileInputFormat 生成的切片中獲取需要的鍵值對并且傳遞給 Map 函數；當 Map函數接收到鍵值對參數，根據值中的數據以及定義好的 FSDataInPutStream，連接到 HDFS中的對應路徑下讀取所需要圖像的二進制數據流；

數據處理是采用的OpenCV的方式，利用 OpenCV提供的數據類型 Mat，將數據流中的二進制數據轉換為 Mat 類型后，直接調用基于OpenCV 的圖像處理算法實現圖像在 Hadoop中的并行處理；

在圖像數據處理完成后，返回一個 Mat 類型的數據，在 Map函數的最后，將數據轉換為圖像最初的數據類型并存儲在當前的數據節點當中，最后將存儲在本地的圖像上傳至HDFS 中。

2.根據權利要求1所述的昆蟲機器人海量圖像數據并行處理平臺，其特征在于：

所述的多視點高幀高清相機采集系統以多視點同步相機記錄昆蟲運動飛行姿態和軌跡；

包含PC端發送給昆蟲機器人電刺激指令的控制窗口以及多相機監控窗口，該窗口還包含電刺激信號的頻率和刺激個數選擇和調整按鈕，視頻錄制及標定；

包含六臺海康MV-CH050-10CM工業面陣相機，分辨率2432×2048，最大幀率140fps；

包含高精度TTL同步信號控制器，用于同步觸發六臺高清高幀工業相機；

包含三塊DALSA 相機采集卡，用于緩存相機采集的高通量視頻數據；

包含高性能服務器磁盤陣列RAID，提高傳輸速率和通過數據校驗提供容錯能力；離線上傳至分布式存儲系統HDFS中，為并行處理模塊作前置準備。