TWI484829B

TWI484829B - 圖像處理系統及方法

Info

Publication number: TWI484829B
Application number: TW099115268A
Authority: TW
Inventors: Pei Chong Tang
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2015-05-11
Also published as: TW201141234A

Description

圖像處理系統及方法

本發明涉及圖像處理技術，尤其涉及一種圖像壓縮/解壓縮之圖像處理系統及方法。

目前，工業產品的檢測通常是利用圖像處理方式來完成的。在檢測過程中，通常是利用電腦對原始圖像檔進行處理，但如果待檢測的圖像資料很大，圖像傳輸給電腦速度較慢，且在處理過程中通常會由於資料過大佔用電腦的較多的記憶體，從而使圖像處理速度比較慢，甚至使電腦當機。

有鑒於此，有必要提供一種提高處理速度的圖像處理系統。

此外，還有必要提供一種提高處理速度的圖像處理方法。

一種圖像處理系統包括圖像壓縮裝置。所述圖像壓縮裝置用於獲取一圖像並對該圖像利用預設的壓縮規則進行壓縮以產生壓縮圖像檔。所述圖像壓縮裝置包括圖像分割單元、精度分配單元、編碼器以及存儲單元。所述圖像分割單元用於將獲取的圖像按照預設的大小分割成若干圖像區塊。精度分配單元用於根據預設的獲取圖像的ROI的位置資訊和精度值資訊分配各圖像區塊中的精度值。所述編碼器根據各圖像區塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成所述壓縮圖像檔。

一種圖像處理方法，其包括如下步驟：獲取圖像：將獲取的圖像分割為若干圖像區塊；根據預設的ROI精度資訊設置各圖像區塊的精度值；根據各圖像區塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像檔。

上述圖像處理系統及方法對各圖像區塊分別進行獨立壓縮編碼。因此，可以對壓縮圖像檔進行局部解壓，不但減少圖像佔用系統資源且提高了圖像處理速度。

30‧‧‧數位相機

40‧‧‧電腦

410‧‧‧緩衝區

100‧‧‧圖像處理系統

200‧‧‧輸入裝置

300‧‧‧圖像壓縮裝置

400‧‧‧圖像解壓縮裝置

301‧‧‧圖像獲取單元

307‧‧‧資料處理模組

350‧‧‧JPEG壓縮單元

360‧‧‧JPEG字串處理單元

302‧‧‧圖像分割單元

303‧‧‧精度分配單元

304‧‧‧編碼器

305‧‧‧內部存儲單元

310‧‧‧第一表格創建單元

320‧‧‧第二表格創建單元

306‧‧‧外部存儲單元

330‧‧‧JPEG表格

340‧‧‧壓縮編碼表格

401‧‧‧解碼器

402‧‧‧記憶體

801~825‧‧‧圖像壓縮方法

901~923‧‧‧圖像解壓縮方法

圖1為一較佳實施方式的圖像處理系統的功能模組圖。

圖2為一較佳實施方式的圖像處理系統處理圖像的過程示意圖。

圖3為圖1圖像處理系統分割圖像區塊之示意圖。

圖4為圖像區塊精度值表格的示意圖。

圖5為圖像區塊精度值分配過程的示意圖。

圖6為圖1圖像處理系統壓縮模式示意圖。

圖7為解壓縮過程的示意圖。

圖8為一較佳實施方式之圖像壓縮方法流程圖。

圖9為一較佳實施方式之圖像解壓縮方法流程圖。

圖10為現有的圖像處理過程示意圖。

本發明提供一種圖像處理系統及裝置，其能夠切斷圖像各相鄰圖元之間的相關性，使得對壓縮圖像進行解壓縮時，能夠對壓縮圖像進行局部解壓縮，從而減少圖像處理佔用較多的資源及提高圖像處理的速度。

請參看圖1，其為一較佳實施方式的圖像處理系統100的功能模組示意圖。圖像處理系統100可用於檢測不良工業產品，例如PCB板上的異常元件。圖像處理系統100包括輸入裝置200、圖像壓縮裝置300以及圖像解壓縮裝置400。

圖像壓縮裝置300用於獲取圖像，並對獲取的圖像按照預設的壓縮規則將獲取的圖像以圖像區塊為單位進行獨立壓縮編碼，以生成壓縮圖像檔。圖像輸入裝置200接收用戶輸入的指令以確定解壓縮的圖像區塊。圖像解壓縮裝置400用於按照預設的解壓縮規則對壓縮圖像檔中需要解壓縮的圖像區塊進行解壓縮，亦即對壓縮圖像檔進行局部解壓縮。如圖2所示，在本實施方式中，圖像壓縮裝置300應用於數位相機30中。圖像解壓縮裝置400應用於電腦40中。當數位相機30攝取拍攝對像的圖像後，經過圖像壓縮裝置300對攝取的圖像進行壓縮處理生成壓縮圖像檔。電腦40接收到確定解壓縮區塊的指令後，按照預設的解壓縮規則僅對壓縮圖像檔進行局部解壓縮，並傳輸至電腦記憶體的緩衝區410中進行暫存。如此，可以避免圖像資料佔用電腦中記憶體較多的緩衝區410，從而提高處理速度。

圖像壓縮裝置300包括圖像獲取單元301、圖像分割單元302、精度分配單元303、編碼器304、內部存儲單元305、外部存儲單元306以及資料處理模組307。

圖像獲取單元301攝取拍攝物件的圖像。

圖像分割單元302用於根據預設的大小將獲取的圖像分割成若干圖像區塊。在本實施方式中，圖像區塊預設的大小為16*16。如圖3所示，例如，獲取的圖像P的大小為[40000*40000]，若以[16*16]的大小分割獲取的圖像P，則獲取的圖像P共可以分割為[2500*2500]個圖像區塊M。

精度分配單元303用於根據預設的感興趣的區域(ROI)資訊設置每個圖像區塊的精度值，並將各個圖像區塊的精度值K以精度表格的形式存儲於第一內部存儲單元305中，如圖4所示。該預設的ROI資訊存儲於內部存儲單元305中。該預設的ROI資訊包括拍攝物件的ROI的位置資訊以及ROI精度值。ROI位置資訊包括座標和尺寸大小，精度分配單元303根據ROI位置資訊獲得圖像中與ROI與相對應的圖像區塊。在本實施方式中，拍攝物件為一PCB板。ROI為PCB板上的各種元件，例如電阻、電容以及電晶體等。預設的ROI精度值用於表示各個ROI所需要的解析度。例如，PCB板上較大的元件需要採用較低的解析度就可以清楚表示該元件的特徵；PCB板較小的元件需要採用較高的解析度才可以清楚表示該元件的特徵；而對於PCB板上不感興趣的區域，即未設置任何元件的位置可採用最低的解析度。

具體地，精度分配單元303分配各圖像區塊的精度值K的過程如圖5所示。由於具有不同精度值的多個ROI可能對應到一個圖像區塊中，此時，精度分配單元303根據最高的精度值分配該圖像區塊的精度值K。如圖5a，ROI a和ROI b同時對應到圖像區塊M1中，且ROI a和ROI b具有不同的精度值4和8，則圖像區塊M1的精度值K設置為8，如圖5b所示。

優選地，精度分配單元303還具有平滑處理功能，用於對與多個ROI相對應的圖像區塊M1進行平滑處理。亦即，精度分配單元303對與圖像區塊M1相鄰的區塊的精度值K作進一步調整，以使各圖像區塊之間平滑變化，具有連續性。如圖5C所示，上述圖像區塊M1經過平滑處理後，圖像區塊M1相鄰的區塊之精度值K變為6。

資料處理模組307包括JPEG壓縮單元350和JPEG字串處理單元360。JPEG壓縮單元350利用標準的JPEG壓縮編碼規則對獲取的圖像進行JPEG壓縮編碼得到JPEG字串。通常，JPEG壓縮編碼的過程包括色彩空間變換、縮減取樣、離散余弦變換、量化、可變長編碼(VLC)以及霍夫曼編碼(Huffman)等。其中圖像經過色彩空間變換用於變換到YUV空間和縮減取樣後產生8*8的資料塊，並對該8*8的資料塊進行離散余弦變換後得到64個DCT變換係數。該64個DCT係數中包括位於係數左上角的DC係數，其餘63個AC係數。接著，對8*8的資料塊進行量化。然後，對量化後的8*8資料塊在矩陣中按照Z字形的次序進行編排；接著，對輸出的Z字形次序排列的DC係數和AC係數進行VLC。其中VLC是對DC係數採用差分脈衝編碼調製(DPCM)進行編碼以及對AC係數使用行程長度編碼(RLE)進行編碼。最後，使用Huffman對DPCM編碼後的DC係數和RLE編碼後的AC係數進一步壓縮得到JPEG壓縮字串。在本實施方式中，JPEG壓縮單元350採用4：2：0的方式進行採樣。

由於現有的JPEG壓縮編碼規則是利用DPCM對DC係數進行編碼的，因此，相連的資料塊之間具有關聯性，因此，不能對每個資料塊進行獨立地解碼。而本實施方式中的圖像處理系統100可以對圖像進行壓縮編碼並可對圖像中各個圖像區塊進行獨立編碼和解碼，具體如下。

JPEG字串處理單元360對JPEG壓縮字串進行Huffman解碼和相應的DPCM解碼和RLE解碼得到量化後的DC係數和AC係數，並生成與各圖像區塊分別相對應的DC係數和AC係數。

編碼器304用於根據各圖像區塊的精度值K利用預設的壓縮規則對獲取的圖像進行編碼以產生壓縮圖像檔，並將該壓縮圖像檔存儲於外部存儲單元306中。外部存儲單元306可為SD卡、CF卡等。在其他實施方式中，外部存儲單元306還可以省略，而將該壓縮檔放置於內部存儲單元305中。

編碼器304包括利用預設規則完成JPEG表格的第一表格創建單元310以及利用預設規則完成壓縮編碼表格的第二表格創建單元320 。JPEG表格330和壓縮編碼表格340共同構成該壓縮圖像檔。

第一表格創建單元310根據各圖像區塊的精度值K和JPEG字串處理單元360生成的DC係數和AC係數完成JPEG表格330。具體地，第一表格創建單元310首先根據精度表中各圖像區塊的精度值K按照預設壓縮規則選擇與各圖像區塊相應的DC係數和部分/全部AC係數，亦即可丟棄部分AC係數；然後，將選擇的AC係數進行編碼RLE和Huffman編碼產生AC編碼字串，並將DC係數和AC編碼字串存儲於JPEG表格相應的位置中。

可以理解地，一圖像區塊的精度值K越高表示該圖像區塊的解析度要求較高，即該圖像區塊AC係數的丟棄個數就越少，壓縮率就越低，還原後得到的圖像清晰度較高。反之，一圖像區塊的精度值K越低，即該圖像區塊AC係數的丟棄個數就越多，壓縮率越高，還原後得到的圖像清晰度較低。在本實施方式中，第一表格創建單元310創建JPEG表格330依照四種預設壓縮規則：當一圖像區塊的精度值K滿足第一精度值範圍時，例如k>=8時，表示該圖像區塊要求的解析度最高，則選擇所有DC係數和AC係數，將選擇的AC係數進行RLE和Huffman編碼後得到AC編碼字串，並以先DC係數後AC編碼字串的順序存儲於JPEG表格330中作為壓縮字串。

當一圖像區塊的精度值K滿足第二精度值範圍時，例如1<k<=7時，表示該圖像區塊要求的解析度較高，則選擇相應的DC係數並根據相應的精度值K選擇部分AC係數，將選擇的AC係數進行RLE編碼後再進行Huffman編碼得到AC壓縮字串，並以先DC係數後AC編碼字串存儲於JPEG表格330中作為壓縮字串。例如，對圖像區塊的YUV分量採用4：2：0的比例進行取樣，每個圖像區塊對應6個DC係數。每個圖像區塊對應6個DC係數，即4個Y分量對應的4個DC係數，1個U分量對應1個DC係數，一個V分量對應1個DC係數。每個圖像區塊對應的AC係數包括對應於4個Y分量的4*63個AC係數，對應於V分量對應63個AC係數，以及對應於V分量對應63個AC係數。在本實施方式中，精度值K還對應按照Z字形的次序編排每個矩陣時所編排的行數。例如，精度值K為4的時候，表示按照Z字形的次序編排在每個矩陣中前4行的資料得到9個AC係數。第一表格創建單元310按照YUV分量的順序存放相應的DC係數，然後以相應的順序存放AC編碼字串。

當一圖像區塊的精度值K滿足第三精度值範圍時，例如k=1時，表示該圖像區塊要求的解析度較低，則選擇相對應的DC係數而丟棄全部的AC係數，並將選擇的DC係數按預設的順序存儲於JPEG表中作為壓縮字串。如前所述，每個圖像區塊分別對應6個DC係數，亦即4個Y分量對應的4個DC係數Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁，1個U分量對應1個DC係數U，一個V分量對應1個DC係數V。且第一表格創建單元310以YUV分量的次序將相應的DC係數，即Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁UV，存放在JPEG表格330中作為壓縮字串。

當一圖像區塊的精度值K滿足第四精度值範圍時，例如k=0時，表示該圖像區塊要求的解析度最低，捨棄全部的AC係數和DC係數，亦即沒有將該圖像區塊相對應DC係數和AC係數存儲於JPEG表格 330中。

請一併參看圖6，第二表格創建單元320利用JPEG表格和精度表格來完成壓縮編碼表格340。壓縮編碼表格340包括若干陣列Tab[]，每一陣列與每一圖像區塊一一對應，且按照圖像區塊的順序存儲於壓縮編碼表格340中。亦即，每一圖像區塊為一個獨立壓縮單元。例如，原始圖像被分割為2500*2500個圖像區塊，則Tab[]陣列的數目為2500*2500個。每一陣列Tab[]用32bit表示，其高四位元用於表示相應的圖像區塊的精度值K，其低24位元用於存儲指向圖像區塊相應壓縮字串的指標字串。該第二表格創建單元320根據不同的精度值範圍對應的四種壓縮規則將指標字串設置為相應的壓縮字串的起始位址或者是該圖像區塊相應的DC係數，而使壓縮編碼表格340中的陣列Tab[]形成三種壓縮模式。例如：如圖6a所示，當一圖像區塊的精度值為0時，即，該圖像區塊相應的陣列Tab[]為0#壓縮模式，選擇與該圖像區塊相對應的DC係數將選擇的DC係數變換為YUV分量所對應的3個DC值，並按預定的順序排列後作為指標字串存儲於陣列Tab[]中。亦即，指標字串為YUV分量相對應的3個DC係數，而並非是JPEG表格330中的壓縮字串。例如，如前所述，若一圖像區塊中具有6個DC係數，則陣列Tab[]中存儲YUV分量相對應的3個DC係數的分別為：4個Y分量的DC係數的平均值Y、U分量相對應的DC係數U、V分量相對應的DC係數V，並以YUV的順序存儲於Tab[]中。同理，若採用他取樣方式，例如，若圖像區塊中具有4個Y分量、4個U分量和4個V分量，則將各分量的DC係數平均值存儲於壓縮編碼表格中。

如圖6b所示，當一圖像區塊的精度值為1時，即，該圖像區塊相應的陣列Tab[]為1#壓縮模式，陣列Tab[]中存儲的指標字串是指向JPEG表格330中相應的壓縮字串的起始位址。此時，該圖像區塊對應的壓縮字串包括6個DC係數。

如圖6c所示，當一圖像區塊的精度值大於1時，即，該圖像區塊相應的陣列Tab[]為2#壓縮模式，則陣列Tab[]中存儲的指標字串是指向相應的壓縮字串的起始位址，此時，該圖像區塊對應的壓縮字串包括6個DC係數和保留的AC編碼字串。

編碼器304創建壓縮編碼表格340的步驟包括：首先，根據各個圖像區塊的精度值K將各個圖像區塊的精度值K存儲於相應的Tab[]的相應位置中。接著，根據各個圖像區塊的精度值K所對應的精度範圍選擇存儲各圖像區塊的JPEG字串的DC係數或者是相應的壓縮字串的起始位址。

圖像輸入裝置200用於回應用戶操作，而根據預先設置的ROI的資訊產生解壓縮指令。例如，圖像處理系統提供一各個ROI的圖示，用戶藉由輸入裝置200點選該圖示可以產生用於描述解壓縮區塊位置資訊的解壓縮指令。

圖像解壓縮裝置400包括解碼器401和記憶體402。解碼器401用於根據檢測區域指令查找壓縮影像檔中的ROI相對應的壓縮字串的起始位址，然後根據各圖像區塊的精度值K進行解碼。記憶體402用於存儲解碼後的圖像以備後續操作。由於壓縮圖像檔對應3種壓縮模式，相應地，解碼器401進行解壓縮時也具有3種解壓縮方式：如圖7所示。

當圖像區塊精度值K=0時，解碼器401直接取得相應的陣列Tab[]中的指標字串，即YUV分量對應的3個DC係數作為YUV值，並將YUV值進行YUV空間到RGB空間的變換，獲得相應RGB值。

當精度值K=1時，圖像解壓縮裝置400藉由相應的陣列Tab[]中的指標字串取得JPEG表格中相應的DC係數，即Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁UV，作為4個Y分量和1個U分量和1個V分量的值，並將其進行YUV空間到RGB空間的變換，獲得相應RGB值，無需作其他解碼動作。

當精度值K>1時，圖像解壓縮裝置400藉由相應的陣列Tab[]中的指標字串取得JPEG表格中相應壓縮字串，獲取DC係數和AC編碼字串，並對AC編碼字串進行Huffman和RLE解碼得到AC係數，從而將利用反量化和反余弦將DC係數和AC係數變換得到相應的YUV值，然後將YUV值從YUV空間變換到RGB空間得到RGB值。

上述處理系統利用JPEG壓縮格式中的JPEG字串進行處理，使得各壓縮圖像區塊可以獨立運作，且還依據ROI對一些圖像區塊設定不同的壓縮率，以提高壓縮比。另外，各壓縮圖像區塊可以獨立運作可以對壓縮圖像檔進行局部解壓不但減少圖像佔用系統資源且提高了圖像處理速度。此外，壓縮圖像區塊對一些壓縮圖像區塊利用JPEG格式的解壓縮動作，進一步加快了圖像處理速度。

請參看圖8，其為一較佳實施方式之圖像壓縮方法流程圖。

步驟801，獲取圖像。即對拍攝對象進行拍攝而得。

步驟803，將獲取的圖像分割為若干圖像區塊。例如，圖像區塊的分割可按照預設的大小進行分割。

步驟805，根據預設的ROI精度資訊設置各圖像區塊的精度值。該預設的ROI精度資訊包括ROI位置資訊和精度值。例如，各圖像區塊的精度值首先根據ROI位置資訊可以確定ROI相對應的圖像區塊；然後，將相對應的圖像區塊的精度值設置為ROI的精度值。另外，若具有不同精度值的多個ROI對應到一個圖像區塊時，根據多個ROI中最大的精度值設置為該圖像區塊的精度值(如圖5a和圖5b)。此外，還可與ROI相對應的圖像區塊相鄰的圖像區塊進行平滑處理，以使各圖像區塊之間平滑變化，具有連續性(如圖5c)。

步驟807，利用JPEG壓縮演算法生成各圖像區塊的JPEG壓縮字串，並對JPEG壓縮字串進行處理獲得各圖像區塊相對應的YUV分量的DC係數和AC係數。獲得各圖像區塊相對應的YUV分量的DC係數和AC係數如前所述，在此不再贅述。在本實施方式中，對圖像區塊的YUJV分量採用4：2：0的比例進行取樣，每一圖像區塊包括6個DC係數，即4個Y分量對應4個DC係數Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁，一個U分量對應1個DC係數V，一個V分量對應1個DC係數U。同樣地，每個Y分量、U分量及V分量分別對應63個AC係數。

步驟809，根據各圖像區塊的精度值和相應的DC係數及AC係數開始創建JPEG表格和壓縮編碼表格。

步驟811，依次選擇一圖像區塊的精度值存儲於壓縮編碼表格相應的位置中。

步驟813，判斷壓縮編碼表格中的精度值是否大於或等於1。若壓縮編碼表格中的精度值小於1，則執行步驟815；若壓縮編碼表格中的精度值大於或等於1，則執行步驟817。

步驟815，選擇相應的DC係數，並將DC係數變換為與YUV分量的相對應的3個DC係數，並將變換後的DC係數按照預設的順序存儲於壓縮編碼表格相應的位置中作為壓縮字串。如上所述，每一圖像區塊包括6個DC係數，即4個Y分量對應4個DC係數，一個U分量對應1個DC係數，一個V分量對應1個DC係數，則該圖像區塊的相應的YUV分量的3個DC係數分別為4個Y分量的DC係數的平均值Y、U分量對應DC係數U以及V分量對應的DC係數V，並以Y、U、V的順序存儲於壓縮編碼表格中以產生相應的壓縮字串。

步驟817，判斷壓縮編碼表格中的精度值是否大於1。若壓縮編碼表格中的精度值大於1，則執行步驟819；若壓縮編碼表格中的精度值等於1，則執行步驟821。

步驟819，根據相應的精度值選擇相應的DC係數和部分/全部AC係數，將AC係數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，並以先DC係數後AC編碼字串的順序存儲於JPEG表格相應的位置中作為壓縮字串。其中，AC係數的選擇則是根據精度值範圍選擇JPEG字串中全部或者部分的AC係數。例如，當一圖像區塊的精度值1<k<=7時，則選擇部分相應的AC係數，且精度值K對應Z字形的次序編排每個矩陣時所編排到的行數。例如，當一圖像區塊的精度值為4的時候，表示按照Z字形的次序編排在每個矩陣中前4行的資料得到9個AC係數。當一圖像區塊的精度值k>=8時，則選擇全部相應的AC係數。

步驟821，選擇相應的DC係數，並將選擇的DC係數按照預定的順序存儲於JPEG表格中以產生相應的壓縮字串。如上所述，每一圖像區塊包括6個DC係數，即4個Y分量對應4個DC係數Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁，一個U分量對應1個DC係數U，一個V分量對應1個DC係數V，且以Y₀₀Y₀₁Y₁₀Y₁₁UV的順序存儲於壓縮編碼表格中以產生相應的壓縮字串。

步驟823，獲取壓縮字串相應的JPEG表格中的起始位址，並將獲取的起始位址存儲於壓縮編碼表格相應的位置中。

步驟825，判斷是否所有圖像區塊的精度值已被選擇到。若所有圖像區塊的精度值被選擇到，則完成JPEG表格和壓縮編碼表格的創建，即生成壓縮圖像檔，流程結束；反之，執行步驟811。

請參看圖9，其為一較佳實施方式之圖像解壓縮方法流程圖。

步驟901，判斷是否接收到描述圖像區塊的資訊的解壓縮指令。

步驟903，若接收到描述圖像區塊的資訊的解壓縮指令，根據解壓縮指令從壓縮編碼表格中獲取相應的圖像區塊的精度值。

步驟905，判斷相應的精度值是否大於或等於1。若相應的精度值小於1，執行步驟907；若相應的精度值大於或者等於1執行步驟909。

步驟907，獲取壓縮編碼表格中壓縮字串作為相應的YUV值。

步驟909，進行YUV空間到RGB空間變換，獲得相應的RGB值。

步驟911，從壓縮編碼表格中獲取相應的壓縮字串對應的起始位址。

步驟913，判斷相應的精度值是否大於1。若相應的精度值大於1執行步驟915，若相應的精度值等於1執行步驟919。

步驟915，根據獲取相應的起始位址從JPEG表格中獲取相應的壓縮字串，對壓縮字串進行相應的逆變化得到相應的YUV分量值。獲得YUV分量值包括：獲取壓縮字串中的DC係數和AC編碼字串，並對AC編碼字串進行Huffman和RLE解碼得到AC係數；對DC係數和AC係數進行反量化及反余弦變化得到相應的YUV值。

步驟917，將得到YUV值從YUV變換到RGB空間獲得相應的RGB值。

步驟919，根據獲取的起始位址從相應的JPEG表格中獲取相應的壓縮字串作為相應的YUV分量值。

步驟921，進行YUV到RGB空間的變換獲得相應的RGB值。

步驟923，根據得到的RGB值和相應的圖像區塊資訊將相應的圖像區塊進行還原。

上述圖像處理方法利用JPEG壓縮格式中的JPEG字串進行處理，使得各壓縮圖像區塊可以獨立運作，且還依據ROI對一些圖像區塊設定不同的壓縮率，以提高壓縮比。另外，各壓縮圖像區塊可以獨立運作可以對壓縮圖像檔進行局部解壓不但減少圖像佔用系統資源且提高了圖像處理速度。此外，壓縮圖像區塊對一些壓縮圖像區塊利用JPEG格式的解壓縮動作，進一步加快了圖像處理速度。在其他實施方式中，圖像處理系統和圖像處理方法可以不需要對圖像進行JPEG壓縮得到相應JPEG字串後才對JPEG字串進行處理得到相應的DC係數和AC係數，而是對圖像進行余弦變換和量化後得到相應的DC係數和AC係數。亦即，資料處理模組307使用余弦變換單元和量化處理單元替換JPEG壓縮單元350和JPEG字串處理單元360。

801~825‧‧‧圖像壓縮方法

Claims

一種圖像處理系統，其包括圖像壓縮裝置，所述圖像壓縮裝置用於獲取一圖像並對該圖像利用預設的壓縮規則進行壓縮以產生壓縮圖像檔；其改良在於：所述圖像壓縮裝置包括資料處理模組、圖像分割單元、精度分配單元、編碼器以及存儲單元，所述圖像分割單元用於將獲取的圖像按照預設的大小分割成若干圖像區塊；精度分配單元用於根據預設的獲取圖像的ROI的位置資訊和精度值資訊分配各圖像區塊中的精度值；所述資料處理單元至少對各圖像區塊進行余弦變換和量化處理獲得與每個圖像區塊相對應的DC係數和AC係數；所述編碼器設置若干不同的預設精度範圍和若干不同的壓縮方式，不同的預設精度範圍對應不同的壓縮方式，所述編碼器根據各圖像區塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成所述壓縮圖像檔，其中，所述編碼器包括第一表格創建單元和第二表格創建單元，所述第一表格創建單元用於創建JPEG表格，所述第二表格創建單元用於創建壓縮編碼表格，所述壓縮字串存儲於所述JPEG表格和所述壓縮編碼表格，所述第一表格創建單元在一圖像區塊中的精度值屬於預設的第一精度範圍時，選擇相應的DC係數和全部的AC係數，然後根據選擇的DC係數和AC係數按照預設的編碼規則進行編碼生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中；所述第一表格創建單元還在一圖像區塊中的精度值屬於預設的第二精度範圍時，選擇相應的DC係數和部分的AC係數，然後根據選擇的DC係數和AC係數按照預設的編碼規則進行編碼生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中；所述第一表格創建單元還在一圖像區塊中的精度值屬於預設的第三精度範圍時，選擇相應的DC係數並將選擇的DC係數按照預設編碼規則生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中；所述第二表格創建單元用於將各圖像區塊的精度值存儲於所述壓縮編碼表格相應的位置中，所述第二表格創建單元還用於在所述圖像區塊屬於第一、第二及第三預設範圍時，獲取所述壓縮字串在所述JPEG表格中的壓縮字串的起始位址並存儲於所述壓縮編碼表格相應的位置中，所述第二表格創建單元還用於在所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第四精度範圍時，選擇相應的DC係數，並對相應的DC係數按照預設的編碼規則進行編碼生成所述壓縮字串並存儲於所述壓縮編碼表格中。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理系統，其中所述資料處理模組包括JPEG壓縮單元和JPEG字串處理單元，所述JPEG壓縮單元利用標準JPEG壓縮規則對圖像進行JPEG壓縮得到相應的JPEG字串，所述標準JPEG壓縮規則至少包括所述余弦變換和量化處理，所述JPEG字串處理單元將所述JPEG字串進行相應的變換得到所述DC係數和AC係數。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理系統，其中所述第一表格創建單元同時選擇一圖像區塊的DC係數和AC係數時，將選擇的AC係數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，並以先DC係數後AC編碼字串按照預設的順序存儲於JPFG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理系統，其中所述第一表格創建單元只選擇一圖像區塊的DC係數時，按照預設的順序將DC係數存儲於JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理系統，其中所述第二表格創建單元選擇一圖像區塊的DC係數時，將選擇的DC係數變換為YUV分量對應的3個DC係數，然後按照預設的順序存儲於壓縮編碼表格相應的位置中，以產生相應圖像區塊的壓縮字串。
如申請專利範圍第4項所述之圖像處理系統，其中所述第二表格創建單元變換YUV分量對應的3個DC係數時，若每一圖像區塊包括多個YUV分量，則計算多個YUV分量對應的多個DC係數的平均值，並將該平均值作為該分量的DC係數。
如申請專利範圍第1項所述之圖像處理系統，其中所述壓縮圖像處理系統還包括輸入裝置和圖像解壓縮裝置，所述輸入裝置回應用戶操作產生包括圖像區塊資訊的解壓縮指令，所述解壓縮裝置根據圖像區塊資訊查找壓縮圖像檔中相應的壓縮編碼表格中相應的位置，根據壓縮編碼表格中相應位置中的數值進行解碼。
如申請專利範圍第7項所述之圖像處理系統，其中圖像解壓縮裝置根據壓縮編碼表格中相應的精度值判斷壓縮編碼相應位置中存儲的是壓縮字串還是壓縮字串的起始地址，若為壓縮字串，將壓縮字串作為YUV分量的值，並進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的RGB值，若為起始位址，則根據該壓縮字串的起始位址獲取相應的壓縮字串，並根據精度值範圍選擇相應的解壓縮方式進行解壓。
一種圖像處理方法，其包括如下步驟：獲取圖像；將獲取的圖像分割為若干圖像區塊；根據預設的ROI精度資訊設置各圖像區塊的精度值，ROI精度資訊包括ROI的位置資訊和精度值資訊；設置若干不同的預設精度範圍和若干不同的壓縮方式，不同的預設精度範圍對應不同的壓縮方式；以及至少對各圖像區塊進行余弦變換和量化處理獲得與每個圖像區塊相對應的DC係數和AC係數；根據各圖像區塊的精度值和相應的DC係數及AC係數開始創建JPEG表格和壓縮編碼表格；將各圖像區塊的精度值存儲於壓縮編碼表格相應的位置中；判斷所述圖像區塊的精度值是否屬於預設的第一精度範圍；若所述圖像區塊的精度值屬於所述第一精度範圍，選擇相應的DC係數和全部的AC係數，然後根據選擇的DC係數和全部AC係數按照預設的編碼規則進行編碼生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中；若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第一精度範圍，判斷所述圖像區塊的精度值是否屬於預設的第二精度範圍；若所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第二精度範圍時，選擇相應的DC係數和部分的AC係數，根據選擇的DC係數和AC係數按照預設的編碼規則進行編碼生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像檔；若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第二精度範圍，判斷所述精度值是否屬於預設的第三精度範圍；若所述精度值屬於預設的第三精度範圍時，選擇相應的DC係數並將選擇的DC係數按照預設編碼規則生成所述壓縮字串並存儲於所述JPEG表格中，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像檔；若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第三精度範圍時；選擇相應的DC係數並將選擇的DC係數按照預設編碼規則生成所述壓縮字串並存儲於所述壓縮編碼表格中，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像檔；獲取各壓縮字串在所述JPEG表格中的起始位址並存儲於所述縮編碼表格相應的位置中。
如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中獲取所述DC係數和AC係數包括如下步驟：利用標準JPEG壓縮規則對圖像進行JPEG壓縮得到相應的JPEG字串，所述標準JPEG壓縮規則至少包括所述余弦變換和量化處理；將所述JPEG字串進行相應的逆變換得到所述DC係數和AC係數。
如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中若所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第一精度範圍或者第二精度範圍時，將選擇的AC係數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，並以先DC係數後AC編碼字串按照預設的順序存儲於JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中若所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第三精度範圍，將選擇的圖像區塊的DC係數按照預設的順序存儲於JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第三精度範圍，將選擇的DC係數變換為YUV分量對應的3個DC係數，然後按照預設的順序存儲於壓縮編碼表格用於相應的位置中，以產生相應圖像區塊的壓縮字串。
如申請專利範圍第12項所述之圖像處理方法，其中將DC係數變換YUV分量對應的3個DC係數時，若每一圖像區塊包括多個YUV分量，則計算多個YUV分量對應的多個DC係數的平均值，並將該平均值作為該分量的DC係數。
如申請專利範圍第9項所述之圖像處理方法，其中所述圖像處理方法還包括：判斷是否接收到用於描述圖像區塊資訊的解壓縮指令；若接收到解壓縮指令，根據所述解壓縮指令在所述壓縮編碼表格中獲取相應的精度值；判斷獲取的精度值並根據相應的精度值選擇相應的解壓縮方式進行解壓縮。
如申請專利範圍第15項所述之圖像處理方法，其中對壓縮字串進行解壓包括如下步驟：判斷所述圖像區塊的精度值是否屬於預設的第四精度範圍；若所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第四精度範圍，獲取壓縮編碼表格中的相應的壓縮字串作為YUV分量值，並對YUV分量值進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的RGB值；若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第四精度範圍，則根據壓縮編碼表格中相應的壓縮字串的起始位址從所述JPFG表格中獲取相應的壓縮字串；判斷所述圖像區塊的精度值是否屬於所述預設的第三精度範圍；若所述圖像區塊的精度值屬於所述預設的第三精度範圍，根據獲取的起始位址從JPEG表格中獲取相應的壓縮字串作為YUV分量值；對YUV分量值進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的RGB值；若所述圖像區塊的精度值不屬於所述預設的第三精度範圍，根據獲取的起始位址從JPEG表格中獲取相應的壓縮字串；從壓縮字串中獲取AC編碼字串，將AC編碼字串進行Huffman和RLE解碼得到相應的AC係數；對DC係數和AC係數進行反量化和反余弦變換得到相應的YUV值；對YUV值從YUV色彩空間變換到RGB色彩空間獲得相應的RGB值。