[发明专利]基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法及系统

说明书

本发明提供一种基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法及系统，属于图像处理技术领域，本发明的方法通过利用外部的FPGA芯片接收多张相似图像；计算多张相似图像中相同位置的像素点的数据的平均值或中位数，组成模型图像；将每张相似图像分别与所述模型图像进行比较，计算相同位置的像素点的数据的差值的绝对值；若连续两个以上的像素点对应的差值的绝对值小于或等于预先设定的模型阈值，则输出第一个像素点的位置信息以及连续像素点的数量信息；若否，则输出原图像数据。本发明利用外部的FPGA芯片进行处理，压缩率高，压缩时间短，可以将计算机释放出来做其他的处理，压缩之后的数据还可以用传统压缩方法进一步地压缩，提高图像的压缩率。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法及系统。

背景技术

传统压缩最大的缺点是它是基于图像本身的，所以当多个相似图像进行压缩时，传统的压缩算法需要对每一幅图像都分别进行压缩，而这就造成了图像的压缩率低、压缩时间长。并且，在对大量相似的图像进行压缩时，还会占用计算机大量的压缩时间和内存空间，对CPU资源也是一种浪费。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法及系统，解决传统压缩方法压缩相似图像时压缩率低、压缩时间长以及占用计算机CPU和内存的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法，包括以下步骤：

S1、FPGA芯片接收多张相似图像；

S3、计算多张相似图像中相同位置的像素点的数据的平均值或中位数，组成模型图像；

S4、将每张相似图像分别与所述模型图像进行比较，计算相同位置的像素点的数据的差值的绝对值；

S5、若连续两个以上的像素点对应的差值的绝对值小于或等于预先设定的模型阈值，则输出第一个像素点的位置信息以及连续像素点的数量信息；若否，则输出原图像数据。

进一步地，步骤S1和S3之间还包括步骤：

S2、在接收多张相似图像之后，计算所述多张相似图像之间的图像相似度，并根据图像相似度分成若干个组；计算各组中多张相似图像的模型图像，分别对每组相似图像执行步骤S4、S5。

进一步地，步骤S2中的分组具体包括：

S21、将第一幅图像作为基准图像，并标记分组序号；

S22、计算下一张图像与当前的基准图像的图像相似度，若相似度满足预先设定的阈值，则将当前所计算的图像标记与当前的基准图像相同的分组序号；若相似度不满足预先设定的阈值，则将当前所计算的图像作为新的基准图像，并标记新的分组序号；

S23、重复步骤S22，直至最后一幅图像也被标记分组序号，将所有标记相同的分组序号的图像分为一组。

进一步地，所述图像相似度通过结构相似性度量、余弦相似度或直方图匹配进行计算。

进一步地，步骤S4具体为：将相似图像和对应的模型图像切分为若干个块，每个块并行比较，并计算相同位置的像素点的数据的差值的绝对值。

进一步地，该预处理方法还包括步骤：

S6、将步骤S5的比较结果封装输出，具体将模型图像原样输出，将位置信息和数量信息按照长度加距离的格式输出，将其余像素点的原图像数据按照长度加字符的格式输出。

本发明还提供一种利用上述的基于FPGA实现相似图像压缩的预处理方法实现的似图像压缩的预处理系统，包括：

图像接收模块：用于接收多张相似图像；