[發明專利]基于分布式架構的野生動物圖像傳輸方法及其系統

在審

• 申請號: 202011451128.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112616040A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張軍國;王遠;謝將劍;楊紫合
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/46;H04N19/63
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 鐘繼蓮

本發明實施例公開了一種基于分布式架構的野生動物圖像傳輸方法及系統。主要應用于基于無線傳感網絡的野生動物監測系統，通過分布式傳輸模型為監測系統的數據監測節點以及數據中心搭建高效傳輸通道，所述傳輸通道主要由圖像采集處理模塊、圖像壓縮編碼模塊、圖像數據分布式傳輸模塊、圖像自動恢復模塊四部分組成，通過對上述四個模塊的有機結合，在保證數據可靠傳輸的同時，也可以保證圖像樣本的高可利用性以及整體監測系統的低功耗運行。

技術領域

本發明涉及野生動物監測數據傳輸技術領域，具體涉及一種基于分布式架構的野生動物圖像傳輸方法及其系統。

背景技術

野生動物監測系統是獲取野生動物資源數據的重要途徑。基于野生動物監測環境的復雜程度，如何將監測數據高效快速的傳輸到數據中心是提高野生動物監測系統自動化與智能化水平的主要研究內容。基于無線傳感網絡構建的野生動物監測數據傳輸系統可以實現圖像數據的遠程、實時、精細監測與傳輸。

野生動物監測圖像數據具有數據量大、數據背景復雜、數據噪點多的特點，而基于無線傳感網絡構成的野生動物監測系統其自身處理能力低、功耗限制強、傳輸帶寬窄。因此，在保證數據傳輸質量的前提下，充分考慮傳輸效率和能量資源均衡利用是當前亟需解決的技術問題。

發明內容

針對現有技術中的技術缺陷，本發明實施例的目的在于提供一種基于分布式架構的野生動物圖像傳輸方法及其系統。

為實現上述目的，第一方面，本發明實施例提供了一種基于分布式架構的野生動物圖像傳輸方法，包括：

圖像采集及預處理步驟：獲取野生動物實時圖像數據，對所述野生動物實時圖像數據進行預處理，得到第一圖像；所述第一圖像包括顯著性目標區域和背景區域；

圖像壓縮編碼步驟：基于顯著性感知的圖像漸進式壓縮編碼算法，對所述顯著性目標區域和背景區域進行分層漸進式壓縮編碼，得到第二圖像，以實現對所述顯著性目標區域的無損壓縮和對所述背景區域的有損壓縮；

圖像分布式傳輸步驟：通過分布式傳輸機制傳輸所述第二圖像；

圖像自動恢復步驟：基于改進自編碼器的圖像自動恢復算法對所述第二圖像進行恢復。

在本申請某些具體實施方式中，對所述野生動物實時圖像數據進行預處理具體包括：

對所述野生動物實時圖像數據進行臟數據剔除及圖像目標區域提取；所述臟數據包括誤觸發圖像、低分辨率圖像以及無實用價值的圖像。

在本申請某些具體實施方式中，圖像壓縮編碼步驟具體包括：

獲取所述第一圖像的小波系數；

對所述顯著性目標區域內的小波系數進行掩模標記；

采用回溯法計算所述顯著性區域內的小波系數掩模圖像；

采用最大位移平面提升法將已標記的小波系數位平面進行提升，使得顯著性目標區域的傳輸優先級高于背景區域；

針對傳輸優先級較高的顯著性目標區域，采用改進的SPHIT進行無損壓縮編碼；

針對傳輸優先級較低的背景區域，采用EZW進行有損壓縮編碼。

在本申請某些具體實施方式中，圖像分布式傳輸步驟具體包括：

基于獨立編碼和聯合解碼的方式建立分布式圖像傳輸模型，并采用所述分布式圖像傳輸模型對所述顯著性目標區域和背景區域進行數據分配傳輸；

采用分布式壓縮感知算法對傳輸數據進行處理，所述傳輸數據指的是包括所述顯著性目標區域和背景區域的第二圖像；

針對處理后的傳輸數據，建立聯合解碼算法模型進行解碼，結合聯合信號間的相關性，去除接收到的冗余信息。