CN112689149A - 一种模拟图像编号传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟图像编号传输方法，对图像编号进行二进制编码；将图像编号的二进制编码内嵌于图像中；模拟图像转换为数字图像并下传至地面；解析内嵌于图像中的图像编号。本发明方法简单，图像编号与数据对齐效果好。

Description

一种模拟图像编号传输方法

技术领域

本发明属于图像处理领域，具体涉及一种用于模拟图像传输过程中的图像编号传输方法。

背景技术

光电导引头广泛装备于攻击型飞行器，主要用于飞行器飞行过程中的目标侦察和导引寻的攻击。在飞行器飞行过程中，光电导引头根据飞行器控制的角度，拍摄目标图像数据，并通过数据接口将图像数据传输至弹载数据链终端。弹载数据链终端收到图像数据后，将数据压缩后通过无线链路传输至地面数据链终端，地面数据链终端对接收到的数据解压缩并显示。地面捕控操作人员通过观察图像，发现打击目标后，需要在图像显示界面选择目标在图像中的位置信息，该位置信息通过无线链路，由地面数据链终端传输至弹载数据链终端，最终传输至导引头，导引头收到该位置信息后，进入对该目标位置的自动跟踪，转入导引流程。

受无线链路传输速率影响，在图像下行传输和指令上行传输过程中均存在延时，导致地面捕控操作人员选取的目标位置时使用的图像与该位置上行传输至导引头时当前最新一帧图像不一致，由于飞行器的位置和目标的位置在数据链路传输期间均发生了变化，因此若直接使用该位置在最新一帧图像进行自动目标跟踪会有较大偏差。常用的方法是将图像编号与图像同步下传至地面，地面捕控操作人员选取目标操作后，将图像编号和目标位置一并上传至导引头，导引头根据图像编号在预先存储的前N帧图像中查找该帧图像，进行延时截获处理后转入自动跟踪。

由于导引头输出图像为模拟图像，图像编号无法添加在图像数据同时下传，目前采用将图像编号与图像数据分两路分别下传的方法，由于二者数据量大小相差较大，数据传输延时不同，无法实现图像编号和图像数据对齐使用。该问题限制了延时截获和自动跟踪技术的应用，导致捕控目标时存在较大偏差。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种图像编号与数据对齐效果好的模拟图像编号传输方法，解决输出模拟图像的导引头在捕控截获目标时的延时处理问题，消除系统延时带来的误差。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种模拟图像编号传输方法，采取技术方案如下：

步骤1、对图像编号进行二进制编码；

步骤2、将图像编号的二进制编码内嵌于图像中；

步骤3、模拟图像转换为数字图像并下传至地面；

步骤4、解析内嵌于图像中的图像编号。

所述步骤1对所成图像按照时间顺序依次递增编号，并将编号转换为二进制形式。

所述步骤2方法为：选取图像中一定区域作为图像编码区，根据图像编号的二进制编码修改图像编码区像素灰度值，将图像编号的二进制编码内嵌于图像中。

进一步的，将选定区域等分为n个像素为a×b的子编码区，每个子编码区代表一个二进制数值，将已编好的图像编号二进制编码写入划分好的图像编码区。

进一步的，首先将图像编号二进制编码按照从左到右的顺序与图像子编码区对应，即最低位在最左侧子编码区；然后修改子编码区灰度值：若某一位二进制编码为0则将该位对应的子区域中像素的灰度值写为0，否则将该位对应的子区域灰度值写为255。

进一步的，所述步骤4解析内嵌于图像中的图像编号，方法为：

读取数字图像选定区域的像素，作为编码区；

按照从左到右，将编码区等分为n个像素为a×b的子编码区；

依次计算每个子编码区的像素平均灰度值，若该子编码区的平均灰度值小于128，则该子编码区对应的图像二进制编码中的位为0，否则为1；

将按照上述方法得到的图像二进制编码转换为10进制，则得到该帧图像的编号。

本发明与现有技术比较，有益效果如下：

1)方法简单，图像编号的叠加和地面解析都只需要读写像素灰度值；

2)图像编号与数据对齐效果好，由于图像编号采用灰度值的方法内嵌于图像数据中，因此编号与图像不存在对不齐的情况；

3)计算复杂度低、实现实时性好，在常用的嵌入式硬件平台上即可满足实时计算要求。

4)方法适用范围广，可普遍适用于人在回路系统参与的光电吊舱设备中。

附图说明

图1为本发明的实施例的模拟图像编号传输方法流程图。

图2为本发明的实施例的模拟图像编号内嵌示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细说明本发明的模拟图像编号传输方法。

如图1所示，实施例中模拟图像编号传输方法包括下列步骤：1、对图像编号进行二进制编码；2、将图像编号的二进制编码内嵌于图像中；3、模拟图像转换为数字图像并下传至地面；4、解析内嵌于图像中的图像编号。

在一些实施例中，所述步骤1对所成图像按照时间顺序依次递增编号，并将编号转换为二进制形式。

在一些实施例中，选取图像中一定区域作为图像编码区，将选定区域等分为n个像素为a×b的子编码区，每个子编码区代表一个二进制数值，将已编好的图像编号二进制编码写入划分好的图像编码区。具体方法为：

首先将图像编号二进制编码按照从左到右的顺序与图像子编码区对应，即最低位在最左侧子编码区；然后修改子编码区灰度值：若某一位二进制编码为0则将该位对应的子区域中像素的灰度值写为0，否则将该位对应的子区域灰度值写为255。

相对应的，解析内嵌于图像中的图像编号方法如下：

读取数字图像选定区域的像素，作为编码区；

按照从左到右，将编码区等分为n个像素为a×b的子编码区；

依次计算每个子编码区的像素平均灰度值，若该子编码区的平均灰度值小于128，则该子编码区对应的图像二进制编码中的位为0，否则为1；

将按照上述方法得到的图像二进制编码转换为10进制，则得到该帧图像的编号。

优选地，所述选取图像中一定区域作为图像编码区，所述一定区域位于图像角落，以避免影响图像的使用。

以下述模拟图像为应用实施例，进一步介绍模拟图像编号传输方法。

模拟图像尺寸为768*576像素，图像为灰度图像，每个像素的灰度值取值范围为[0,255]，帧频为50Hz。实施例的方法具体如下：

步骤1、对图像进行二进制编码。

对导引头所成图像按照时间顺序依次递增编号，并将编号转换为二进制形式。

步骤2、将图像编号二进制编码内嵌于图像。

1)选取图像中一定区域作为图像编码区

选取图像左上角至右上角，768*10像素作为图像编码区。将该区域等分为24个32*10的子编码区，每个子编码区代表一个二进制数值，可共表示不大于16777216的图像编号。

2)修改图像编码区像素灰度值

将已编好的图像编号二进制编码写入划分好的图像编码区，具体方法为首先将图像编号二进制编码按照从左到右的顺序与1)中的图像子编码区对应，即最低位在最左侧子编码区；然后修改子编码区灰度值：若某一位二进制编码为0则将该位对应的子区域中32*10个像素的灰度值写为0，否则将该位对应的子区域灰度值写为255。模拟图像编号内嵌示意图如图2所示。

3)模拟图像转换为数字图像并下传至地面

采集模拟图像同步信号，将模拟信号量转换为数字量，得到数字图像。然后将数字图像压缩，弹载数据链终端通过无线链路，传输至地面数据链终端。地面数据链终端接收图像后解压缩，得到数字图像。该步骤采用常规方法实现，不再赘述。

4)解析内嵌于图像中的编号

读取数字图像的左上角点开始768*10个像素，作为编码区。按照从左到右，将编码区等分为24个子编码区，每个子区大小为32*10个像素，24个子编码区依次对应24位数的24个位。依次计算每个子编码区的像素平均灰度值，若该子编码区的平均灰度值小于128，则该子编码区对应的图像二进制编码中的位为0，否则为1。将按照上述方法得到的图像二进制编码转换为10进制，则得到该帧图像的编号。

经过以上步骤，可完成模拟图像编号的传输。本发明的模拟图像编号传输方法计算量小、可在嵌入式软件实现实时性好，大大提高了光电导引头使用灵活性。

Claims (7)

1.一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对图像编号进行二进制编码；

步骤2、将图像编号的二进制编码内嵌于图像中；

步骤3、模拟图像转换为数字图像并下传至地面；

步骤4、解析内嵌于图像中的图像编号。

2.根据权利要求1所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，所述步骤1对所成图像按照时间顺序依次递增编号，并将编号转换为二进制形式。

3.根据权利要求1所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，所述步骤2方法为：

选取图像中一定区域作为图像编码区，根据图像编号的二进制编码修改图像编码区像素灰度值，将图像编号的二进制编码内嵌于图像中。

4.根据权利要求3所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，将选定区域等分为n个像素为a×b的子编码区，每个子编码区代表一个二进制数值，将已编好的图像编号二进制编码写入划分好的图像编码区。

5.根据权利要求4所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，所述将已编好的图像编号二进制编码写入划分好的图像编码区，方法为：

首先将图像编号二进制编码按照从左到右的顺序与图像子编码区对应，即最低位在最左侧子编码区；然后修改子编码区灰度值：若某一位二进制编码为0，则将该位对应的子区域中像素的灰度值写为0，否则将该位对应的子区域灰度值写为255。

6.根据权利要求3所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，所述选取图像区域位于图像角落。

7.根据权利要求5所述的一种模拟图像编号传输方法，其特征在于，所述步骤4解析内嵌于图像中的图像编号，方法为：

读取数字图像选定区域的像素，作为编码区；

按照从左到右，将编码区等分为n个像素为a×b的子编码区；

依次计算每个子编码区的像素平均灰度值，若该子编码区的平均灰度值小于128，则该子编码区对应的图像二进制编码中的位为0，否则为1；

将按照上述方法得到的图像二进制编码转换为10进制，则得到该帧图像的编号。

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