[发明专利]基于JPEG2000和帧间补偿的无人机侦察图像通用压缩方法

权利要求书

1.基于JPEG2000和帧间补偿的无人机侦察图像通用压缩方法，包括以下几个步骤：

第一步，判断图像帧的类型，选择静态图像压缩或动态图像压缩；

将图像帧分成I帧和P帧，静态图像是I帧，动态图像序列的第一帧为I帧，其余帧为P帧；如果是I帧图像，进入第五步；如果是P帧，进入第二步；

第二步，获取飞行参数和摄像机参数；

获取飞行参数多元集其中V_uav,H_uav为飞机的飞行速度与高度；α_uav,β_uav为飞机的方位角与俯仰角；V_cam为云台相对于飞机运动的速度；γ_cam,λ_cam为摄像机的转动角与俯仰角；为摄像机视场角；I(w,h)为所获视频流的每帧图像的宽和高；fr为视频流的帧率；

第三步，判断侦察模式，获取帧间运动矢量；

将无人机侦察模式分为四类：跟踪详查模式、水平扫描模式、普查模式、搜索模式；

对侦察模式进行判断，如果侦察模式为跟踪详查模式或搜索模式，则跳到第五步进行变换熵编码；若侦察模式为水平扫描模式或普查模式，则进行帧间运动矢量的计算；

帧间运动矢量的计算，具体为：

在无人机水平扫描模式下，根据P集参数，获取帧间运动矢量为：

摄像机所拍摄地面范围的长度：

两连续帧间的运动距离为：

l＝V_uav/fr           (2)

沿地面参照物水平分量为：

l_h＝l×cosα_uav      (3)

沿地面参照物垂直分量：

l_v＝l×sinα_uav      (4)

图像沿水平方向的分辨率为：

d_h＝s/w              (5)

图像沿垂直方向的分辨率为：

d_v＝s/h        (6)

水平方向的帧间运动矢量：

i₀＝l_h/d_h      (7)

垂直方向的帧间运动矢量：

j₀＝l_v/d_v      (8)

故帧间运动矢量为：

d→g=(i0,j0)---(9)]]>

在无人机普查模式下，没有垂直偏移量，故根据P集参数，获取帧间运动矢量为：

水平方向的帧间运动矢量为：i₀＝l_h/d_h，垂直方向的运动矢量为0，即帧间运动矢量为d→g=(i0,0);]]>

第四步，判断侦察模式，获取非重叠区域或抽取采样帧；

具体为：

（1）如果侦察模式为水平扫描模式，则根据帧间运动矢量，获取当前帧的非重叠区域，具体为：

根据帧间运动矢量，计算得到相邻两帧图像的重叠区域：水平扫描模式下的帧间重叠区域为(w-i₀)×(h-j₀)；将当前帧和上一帧图像对应的重叠区域的像素值做差，其他区域不变，得到当前帧的非重叠区域；

（2）如果侦察模式为普查模式，则计算帧间的重叠率和采样率，根据采样率抽取采样帧；

帧间的重叠率为r_o＝(w-i₀)/w，采样率为f_s＝1/(1-r_o)/f_r，每隔f_s秒，采样一帧，即采样帧；

第五步，进行变换、量化、熵编码；

对静态图像、动态视频的非重叠区域或采样帧，根据JPEG2000标准，进行小波变换，然后对变换后的系数进行量化、位平面编码，打包生成压缩码流。