一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，包括有以下步驟：A、讀取至少兩個(gè)歷史幀；B、確定上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域；C、根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域；D、基于當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前幀進(jìn)行編碼。本發(fā)明通過(guò)對(duì)歷史幀圖片的處理來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的興趣區(qū)域的范圍，進(jìn)而根據(jù)興趣區(qū)域?qū)D像進(jìn)行壓縮編碼，不僅保持較低的能量消耗，同時(shí)極大提高了壓縮率、保證了可靠的圖像重建質(zhì)量，尤其是使之能應(yīng)用于在能量、計(jì)算和存儲(chǔ)的方面都收到限制的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明作為一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法可廣泛應(yīng)用于圖像處理領(lǐng)域。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其是一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)動(dòng)變化區(qū)域檢測(cè)技術(shù)研究如何完成研究對(duì)象(圖象序列)中感興趣的目標(biāo)區(qū)域的“準(zhǔn)確定位”問(wèn)題。近幾十年來(lái)，人們對(duì)圖象序列中的運(yùn)動(dòng)變化區(qū)域檢測(cè)技術(shù)做了大量且深入的研究，除了傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)變化區(qū)域檢測(cè)方法之外，許多新的方法也不斷涌現(xiàn)。例如Haritaoglu等人利用最小、最大強(qiáng)度值和最大時(shí)間差分值為場(chǎng)景中每個(gè)像素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)建模，并且進(jìn)行周期性地背景更新；VSAM開(kāi)發(fā)了一種自適應(yīng)背景減除與三幀差分相結(jié)合的混合算法，它能夠快速有效地從背景中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。Giachetti使用光流計(jì)算法檢測(cè)前方的車(chē)輛，使用光流分析，同樣可以檢測(cè)后方的車(chē)輛。有些基于興趣區(qū)域編碼的JPEG編碼改進(jìn)算法中興趣區(qū)域的定位采用差值檢測(cè)算法，比如通過(guò)計(jì)算DC系數(shù)的差值來(lái)確定興趣區(qū)域范圍。但是在環(huán)境突變的情況下，圖片的灰度值很可能出現(xiàn)大面積的變化，導(dǎo)致很多誤判。
[0003]JPEG壓縮算法是為靜態(tài)圖像所建立的第一個(gè)國(guó)際數(shù)字圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，也是至今一直在使用的、應(yīng)用最廣的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。目前，在無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中已有一些對(duì)JPEG算法改進(jìn)的研究。Feng等人使用JPEG、差異JPEG和條件補(bǔ)給的壓縮方式設(shè)計(jì)了一個(gè)視頻傳感器節(jié)點(diǎn)平臺(tái)，當(dāng)圖像像素為640*480時(shí),可以達(dá)到每秒10巾貞的速度。Mammeri等人研究了 JPEG中8*8 DCT系數(shù)矩陣的裁剪優(yōu)化，進(jìn)行DCT變換時(shí)，選擇處理8*8矩陣中的一個(gè)方塊區(qū)域和一個(gè)三角形區(qū)域的系數(shù)，分析裁剪后編碼的能量消耗與圖像質(zhì)量，并提出了全局和局部?jī)煞N選擇系數(shù)區(qū)域尺寸的方法。
[0004]現(xiàn)有的一些運(yùn)動(dòng)變化區(qū)域檢測(cè)技術(shù)多是針對(duì)PC機(jī)，因?yàn)槠湟筝^高的能量消耗和存儲(chǔ)空間，很少能直接應(yīng)用到無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中。由于無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)在能量、計(jì)算和存儲(chǔ)等方面受到的限制，在傳輸多媒體數(shù)據(jù)特別是圖像數(shù)據(jù)之前需要對(duì)其進(jìn)行壓縮編碼，減少數(shù)據(jù)傳輸量以節(jié)約能量。但是有損壓縮會(huì)使圖像失真，且壓縮率越高，圖像重建質(zhì)量越差，并且圖像編碼的計(jì)算復(fù)雜度較高，會(huì)消耗許多計(jì)算處理方面的能耗，導(dǎo)致總的能量消耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是:提供一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)低能耗、高壓縮率且質(zhì)量可靠的圖像處理方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，包括有以下步驟:
A、讀取至少兩個(gè)歷史幀；
B、確定上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域； C、根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域；
D、基于當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前幀進(jìn)行編碼。
[0007]進(jìn)一步，所述步驟B包括以下子步驟:
B1、對(duì)上述歷史幀進(jìn)行二值化處理；
B2、確定二值化處理后的歷史幀的連通目標(biāo)區(qū)域；
B3、根據(jù)上述連通目標(biāo)區(qū)域確定單目標(biāo)興趣區(qū)域。
[0008]進(jìn)一步，所述步驟C具體為:
根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域計(jì)算單目標(biāo)興趣區(qū)域的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域。
[0009]進(jìn)一步，所述步驟D包括以下子步驟:
Dl、將當(dāng)前幀劃分為8*8的圖像塊；
D2、對(duì)圖像塊進(jìn)行DCT變換；
D3、對(duì)上述處理結(jié)果依次進(jìn)行量子化和Zigzag排序；
D4、對(duì)上述結(jié)果經(jīng)過(guò)熵編碼后生成壓縮后的圖像。
[0010]進(jìn)一步，所述子步驟D2中，在DCT變換時(shí)對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域設(shè)置裁剪系數(shù)，保留左上角低頻DCT系數(shù)，對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域以外的部分對(duì)AC系數(shù)進(jìn)行裁剪，將DCT系數(shù)的AC系數(shù)部分置零。
[0011]進(jìn)一步，所述DCT變換具體為基于正方形的裁剪方法。
[0012]進(jìn)一步，所述DCT變換具體為基于三角形的裁剪方法。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)對(duì)歷史幀圖片的處理來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的興趣區(qū)域的范圍，進(jìn)而根據(jù)興趣區(qū)域?qū)D像進(jìn)行壓縮編碼，不僅保持較低的能量消耗，同時(shí)極大提高了壓縮率、保證了可靠的圖像重建質(zhì)量，尤其是使之能應(yīng)用于在能量、計(jì)算和存儲(chǔ)的方面都收到限制的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的主要步驟流程圖；
圖2為二值化處理后的歷史幀I ;
圖3為二值化處理后的歷史幀2 ；
圖4為游程4連通關(guān)系圖；
圖5為游程8連通關(guān)系圖；
圖6為游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖a ；
圖7為游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖b ；
圖8為游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖c ；
圖9為確定單目標(biāo)興趣區(qū)域的歷史幀I ;
圖10為確定單目標(biāo)興趣區(qū)域的歷史幀2;
圖11為預(yù)測(cè)的興趣區(qū)域范圍；
圖12為JPEG編碼過(guò)程框圖；
圖13為S-DCT對(duì)應(yīng)裁剪系數(shù)保留的DCT系數(shù)I示意圖；
圖14為S-DCT對(duì)應(yīng)裁剪系數(shù)保留的DCT系數(shù)2示意圖； 圖15為T(mén)-DCT對(duì)應(yīng)裁剪系數(shù)保留的DCT系數(shù)I示意圖；
圖16為T(mén)-DCT對(duì)應(yīng)裁剪系數(shù)保留的DCT系數(shù)2示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
參照?qǐng)D1，一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，包括有以下步驟:
A、讀取至少兩個(gè)歷史幀；
B、確定上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域；
C、根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域；
D、基于當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前幀進(jìn)行編碼。
[0016]本發(fā)明針對(duì)環(huán)境突變的場(chǎng)景，使用已經(jīng)處理過(guò)的歷史幀圖片來(lái)預(yù)測(cè)興趣區(qū)域的范圍。其【具體實(shí)施方式】為:首先對(duì)在已處理過(guò)的圖像庫(kù)中選出臨近的兩幀圖像，對(duì)他們進(jìn)行二值化處理。然后，使用基于游程編碼的連通體標(biāo)記算法，來(lái)計(jì)算二值圖像連通區(qū)域的面積。接著根據(jù)連通區(qū)域面積大小，確定單目標(biāo)興趣區(qū)域的范圍。然后，通過(guò)確定的兩幀單目標(biāo)興趣區(qū)域推測(cè)當(dāng)前幀的興趣區(qū)域范圍。最后使用基于興趣區(qū)域編碼的改進(jìn)的JPEG方法進(jìn)行壓縮編碼。
[0017]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟B包括以下子步驟:
B1、對(duì)上述歷史幀進(jìn)行二值化處理；
【具體實(shí)施方式】中采用停車(chē)場(chǎng)場(chǎng)景下的測(cè)試圖像，在已處理過(guò)的圖像庫(kù)中找出已經(jīng)處理過(guò)的與當(dāng)前幀臨近的兩幀圖像，例如當(dāng)前需要處理的是0130幀，則從歷史幀中提取出0128幀和0129幀，這里我們把當(dāng)前幀的上一幀即0129幀稱(chēng)為歷史幀I，把處理過(guò)的倒數(shù)第二幀稱(chēng)為歷史幀2。為了便于計(jì)算歷史幀圖像中興趣區(qū)域的連通區(qū)域及其面積，這里采用二值化處理，對(duì)變化檢測(cè)后的歷史幀I和歷史幀2的興趣區(qū)域賦值為“1”，把背景區(qū)域賦值為“0”，所以對(duì)歷史幀2 (0128幀)和歷史幀I (0129幀)二值化之后的圖像分別如圖3和圖2所示，除去個(gè)別噪聲點(diǎn)以外，車(chē)身部分主要集中在右下方位置，并且車(chē)身在向左上方移動(dòng)，雖然移動(dòng)距離不大，但從圖3和圖2對(duì)比仍然能看出運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
[0018]B2、確定二值化處理后的歷史幀的連通目標(biāo)區(qū)域；
對(duì)進(jìn)行了二值化處理的歷史幀，使用基于游程編碼的連通體標(biāo)記算法，來(lái)計(jì)算二值圖像連通區(qū)域的面積。在游程編碼方法中，把游程作為處理對(duì)象，用游程表示逐行掃描得到的連通區(qū)域。一般的游程編碼采用三種元素(開(kāi)始坐標(biāo)，終點(diǎn)坐標(biāo)，游程長(zhǎng)度)來(lái)表示。本文需要在游程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間傳遞標(biāo)識(shí)號(hào)碼，故將標(biāo)識(shí)號(hào)碼作為一個(gè)元素添加到游程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，并記錄下當(dāng)前掃描的行值，以便記錄縱坐標(biāo)的極值，所以定義新的游程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沿start, end, length, Y)。
[0019]二值圖像4連通是指以當(dāng)前像素點(diǎn)W為中心，其周?chē)纳舷伦笥襏，y-Ι)、(x,y+l), U-l，y)、(x+l,y)四個(gè)臨近像素具有相同的值，8連通則指其周?chē)纳舷伦笥乙约皟蓷l對(duì)角線 & y-1)、y+1)、(χ-l, y)、(χ+l, y)、(χ~1, y~l)、(χ~1, y+1)、(χ+1, y~l)、(x+l,y+l)的8個(gè)像素具有相同的值。而游程的4或8連通是指當(dāng)前游程中至少包含一個(gè)像素能與另外一個(gè)游程中的像素具有4或8連通的關(guān)系。圖4、5中用白色方格代表背景部分，黑色方格代表游程部分。那么圖4和圖5分別表示游程4連通和8連通關(guān)系。[0020]lWfmRLEl、RLE2A連通及8連通判斷規(guī)則分別如式(I)和式(2)所示。
[0021]{RLE1.start ^ RLE2.end) U {RLE1.end ^ B.start)(I)
{RLE1.start ^ RLE2.end+1) U {RLE1.end ^ RLE2.start-1) (2)
本【具體實(shí)施方式】要采用8連通的方式進(jìn)行討論。
[0022]二值圖像連通區(qū)域的面積是連通區(qū)域內(nèi)像素個(gè)數(shù)之和，因此，定義T(root, area,x_min, x_max, y_min,為目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中rooi表示該連通區(qū)域的根號(hào)碼，在算法中根據(jù)實(shí)際情況該值會(huì)需要不斷修正，area表示該連通區(qū)域面積大小，即連通的像素個(gè)數(shù)，x_min, x_max, y_min, y_max分別為橫坐標(biāo)及縱坐標(biāo)的最小值和最大值，用于確定連通區(qū)域的邊界。確定連通區(qū)域面積的算法步驟如下:
步驟1:初始化。建立游程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表和目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表，初始化為空。
[0023]步驟2:對(duì)圖像逐行掃描，每掃描到一個(gè)游程/PZfe，填充到游程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表中，然后根據(jù)連通性規(guī)則公式(2)與上一行數(shù)據(jù)進(jìn)行游程的連通性分析，這時(shí)可能出現(xiàn)的情況有如下三種，如圖6-8所示，其中斜紋標(biāo)識(shí)區(qū)域代表當(dāng)前監(jiān)測(cè)到的游程，黑色區(qū)域分別代表已經(jīng)檢測(cè)到的獨(dú)立連通體，保存在目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的鏈表中。
[0024]I)沒(méi)有連通的游碼段
參照?qǐng)D6，游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖a，沒(méi)有與游程TPZfe相連通的游程，認(rèn)為此游程是一個(gè)新出現(xiàn)的目標(biāo)體，在目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表中建立一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)Ti，洛RLEa中的標(biāo)識(shí)號(hào)碼即code值傳遞給Ti中的以便在下一行檢查與該行連通性時(shí)傳播根號(hào)碼。將Ti中area值定義為RLEa中的length,此時(shí)面積大小即為游程中的像素個(gè)數(shù)，x_max分別對(duì)應(yīng)中的start，en d。此時(shí)的y_max同時(shí)賦值為7。
[0025]2)與一個(gè)游碼段連通
參照?qǐng)D7，游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖b，說(shuō)明游程TPZfe是某一個(gè)目標(biāo)體的一部分，假設(shè)與之連通的游程結(jié)構(gòu)為見(jiàn)滯。這時(shí)根據(jù)見(jiàn)滯中的COife值尋找與之對(duì)應(yīng)的目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即尋找rooi值為code的節(jié)點(diǎn)Ti，洛RLEa中的相關(guān)信息添加到Ti中，更新節(jié)點(diǎn)Ti中的各部分?jǐn)?shù)值，并將root值傳遞給RLEa中的code。
[0026]3)與多個(gè)游碼段連通
參照?qǐng)D8，游程與上行數(shù)據(jù)連通性示意圖c，ARLEa找到多個(gè)與之連通的游碼結(jié)構(gòu)RLEc1、RLEc2…RLEcn時(shí)，這時(shí)遍歷所有的游碼結(jié)構(gòu)見(jiàn)&7、7￡及2…確定最小的標(biāo)識(shí)號(hào)碼code_min,將code_min傳遞給RLEa的code,同時(shí)根據(jù)RLEcl、RLEc2…RLEcn中的coofe，找出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將其rooi值都改為code_min0
[0027]步驟3:合并目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將rooi值相等的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并。
[0028]B3、根據(jù)上述連通目標(biāo)區(qū)域確定單目標(biāo)興趣區(qū)域。
[0029]在進(jìn)行合并連通目標(biāo)區(qū)域后，在目標(biāo)體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)鏈表中查找area值最大的目標(biāo)信息結(jié)構(gòu)T(roo t, area, x_min, x_max,y_min,y_max),根據(jù)roo t值可以確定連通區(qū)域部分，根據(jù)area確定連通區(qū)域像素個(gè)數(shù),貨M號(hào)x_min，x_max，y_min和y_max確定此連通區(qū)域的坐標(biāo)極值，那么所確定的單目標(biāo)興趣區(qū)域就包含在有這四個(gè)極值確定的矩形中。圖9和圖10分別為使用基于游程編碼的連通體標(biāo)記算法后，歷史幀I和歷史幀2選擇最大值連通面積后的結(jié)果。這樣，二值圖像中的噪聲點(diǎn)將被去除，保留了車(chē)身部分作為單目標(biāo)興趣區(qū)域。
[0030]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟C具體為:根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域計(jì)算單目標(biāo)興趣區(qū)域的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域。
[0031]由以上方法分別可以確定歷史幀I和歷史幀2的目標(biāo)信息結(jié)構(gòu)，確定了單目標(biāo)興趣區(qū)域，假設(shè)歷史幀2 (0128幀)的四個(gè)坐標(biāo)極值為x_min2，x_max2, y_min2, y_max2,假設(shè)歷史幀I (0129幀)的四個(gè)坐標(biāo)極值為人計(jì)算相應(yīng)坐標(biāo)極值的差值，選出相差最大的^坐標(biāo)和坐標(biāo)，作為預(yù)測(cè)因子。x_min=x_minl-x_min2, x_max=x_maxl_x_max2，y_min=y_minl-y_min2, y_max=y_maxl-y_max2,如果[x_min[>[x_maxj,那么x=x_min,否則x=x_max。同理，如果丨y_min丨>丨y_max丨，那么y=y_min，否則y=y_rmx。其中A 7分別為X坐標(biāo)和I坐標(biāo)的預(yù)測(cè)因子。
[0032]由歷史幀I的目標(biāo)結(jié)構(gòu)信息，已經(jīng)確定其四個(gè)坐標(biāo)極值x_maxlr y_minl,y_maxl,由歷史幀I和歷史幀2的坐標(biāo)極值確定了 x坐標(biāo)和y坐標(biāo)的預(yù)測(cè)因子^和_7，由歷史幀I的目標(biāo)結(jié)構(gòu)信息加上相應(yīng)的預(yù)測(cè)因子可以得出預(yù)測(cè)的興趣區(qū)域范圍，即
x—miη I +x，pre_ x_max=x_maxl +x，pre_y_min 二 y—min I +y, pre_y_max=y_maxl +y 0
[0033]所以由歷史幀0128幀和0129幀坐標(biāo)極值預(yù)測(cè)出的當(dāng)前幀(0130幀)的單目標(biāo)興趣區(qū)域二值圖像如圖11所示，圖11興趣區(qū)域的上下左右邊境就是由歷史幀I及預(yù)測(cè)因子共同決定的。
[0034]參照?qǐng)D12，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟D包括以下子步驟:
Dl、將當(dāng)前幀劃分為8*8的圖像塊；
D2、對(duì)圖像塊進(jìn)行 DCT變換；
D3、對(duì)上述處理結(jié)果依次進(jìn)行量子化和Zigzag排序；
D4、對(duì)上述結(jié)果經(jīng)過(guò)熵編碼后生成壓縮后的圖像。
[0035]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述子步驟D2中，在DCT變換時(shí)對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域設(shè)置裁剪系數(shù)，保留左上角低頻DCT系數(shù)，對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域以外的部分對(duì)AC (Alternating Current)系數(shù)進(jìn)行裁剪，將DCT系數(shù)的AC系數(shù)部分置零。即在背景區(qū)域部分每個(gè)8*8圖像塊中僅保留DC (direct current)系數(shù)。所以對(duì)裁剪掉的DCT系數(shù)，可以省略量子化和Zigzag排序部分，可以直接進(jìn)行熵編碼，因此對(duì)背景部分的處理可省略步驟D3。
[0036]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述DCT變換具體為基于正方形的裁剪方法。
[0037]DCT變換之后，能量信號(hào)在DCT域分布不均勻，直流系數(shù)和一些中低頻AC系數(shù)占據(jù)大部分的信號(hào)能量。因此，許多高頻的AC系數(shù)可以丟棄，而不會(huì)帶來(lái)過(guò)多的信息丟失。利用這一特性，可以減少壓縮過(guò)程中各個(gè)階段的基本操作的能量消耗，從而最大限度地減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗。
[0038]S-DCT是在JPEG的DCT變換中引入了裁剪DCT系數(shù)的改進(jìn)算法，是一種基于正方形的裁剪方法。這種改進(jìn)是為了使壓縮在每個(gè)階段的操作的數(shù)目減小，從而在接收端保持每個(gè)圖像質(zhì)量的同時(shí)，降低了能量的消耗。因此，在S-DCT中，只對(duì)左上方的DCT系數(shù)部分保留，裁剪系數(shù)為^其中左是塊的大小，如圖13 (#=3)和圖14 (#=5)。
[0039]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述DCT變換具體為基于三角形的裁剪方法。
[0040]在S-DCT裁剪方法的基礎(chǔ)上提出基于三角形的裁剪方法T-DCT。該方法對(duì)S-DCT裁剪方法進(jìn)行改進(jìn)，同樣對(duì)塊大小進(jìn)行切割，此方法不再保留左上方的正方形區(qū)域，它僅處理給定圖像中kXk個(gè)DCT系數(shù)的左上角部分(保留部分的直角邊長(zhǎng)度是#)，如圖15 (#=3)和圖16(#=5)。其他的系數(shù)都不考慮，也不用參與其他步驟的計(jì)算，這樣最大限度地減少源節(jié)點(diǎn)的能量消耗。因此，在T-DCT中，只對(duì)左上角的DCT系數(shù)部分保留，裁剪系數(shù)為^其中左是塊的大小。
[0041]綜上，【具體實(shí)施方式】中采用基于歷史幀的預(yù)測(cè)單目標(biāo)興趣區(qū)域方法，在環(huán)境突變的情況下可以有效的鎖定興趣區(qū)域的范圍；采用了 DCT系數(shù)裁剪技術(shù)，對(duì)非興趣區(qū)域的AC系數(shù)置零，減少壓縮過(guò)程的能量消耗，因此在資源受限的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中，針對(duì)無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)計(jì)算處理能力有限的特點(diǎn)，極大地節(jié)省了傳感器節(jié)點(diǎn)的處理和傳輸能量消耗，可以滿足無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)能力有限的情況。
[0042]以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可以作出種種的等同變換或替換，這些等同的變形 或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:包括有以下步驟: A、讀取至少兩個(gè)歷史幀； B、確定上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域； C、根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域； D、基于當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域?qū)Ξ?dāng)前幀進(jìn)行編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述步驟B包括以下子步驟: B1、對(duì)上述歷史幀進(jìn)行二值化處理； B2、確定二值化處理后的歷史幀的連通目標(biāo)區(qū)域； B3、根據(jù)上述連通目標(biāo)區(qū)域確定單目標(biāo)興趣區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述步驟C具體為: 根據(jù)上述歷史幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域計(jì)算單目標(biāo)興趣區(qū)域的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述步驟D包括以下子步驟: Dl、將當(dāng)前幀劃分為8X8的圖像塊； D2、對(duì)圖像塊進(jìn)行DCT變換； D3、對(duì)上述處理結(jié)果依次進(jìn)行量子化和Zigzag排序； D4、對(duì)上述結(jié)果經(jīng)過(guò)熵編碼后生成壓縮后的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述子步驟D2中，在DCT變換時(shí)對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域設(shè)置裁剪系數(shù)，保留左上角低頻DCT系數(shù)，對(duì)當(dāng)前幀的單目標(biāo)興趣區(qū)域以外的部分對(duì)AC系數(shù)進(jìn)行裁剪，將DCT系數(shù)的AC系數(shù)部分置零。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述DCT變換具體為基于正方形的裁剪方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)中的圖像處理方法，其特征在于:所述DCT變換具體為基于三角形的裁剪方法。
【文檔編號(hào)】G06T7/20GK103824308SQ201410048417
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】張歡, 王文韜, 曾德文, 李漢, 王慰 申請(qǐng)人:廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所