[发明专利]基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法

说明书

本发明属于机载光电侦察监视技术领域，具体涉及一种基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法。本发明实现了视窗的快速漫游实时缩放，并支持多用户独立视窗同时缩放，提升大覆盖范围光电监视系统的侦察效能，满足不同类型的侦察需求。该技术方案可以对海量图像数据进行快速缩放、漫游处理，克服了数据链带宽和软硬件处理能力的限制，满足了观察的实时性和流畅度要求，可以高效、快捷、准确的完成情报侦察。其多个独立用户视窗同时缩放、漫游、跟踪，面对快速变化的战场状况，不同观察员针对多个目标区域重点侦察，能极大提升大范围高分辨率光电监视系统的监控效能，可应用于城市作战、反恐、边境监控、对空探测等多个领域。

技术领域

本发明属于机载光电侦察监视技术领域，具体涉及一种基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法。

背景技术

城市作战、反恐等领域需持久地对大范围区域执行实时动态监视，进行大视场、高分辨率的远距离成像。由于常规成像器件尺寸的限制，此类光电系统往往需要进行拼接组合以实现高分辨率大面积凝视，并采用分布式并行图像处理架构。

这就使得此类光电系统总像素能够达到数十亿级以上，数据量巨大。要实现对这些数据的及时分析，发挥大范围高分辨率光电监视系统观测范围大、地面分辨率高、动态监视实时性好、目标定位跟踪能力强的特点，对数据传输性能、数据分析算法的软硬件实现提出了苛刻的要求。

受数据链带宽的限制，具有最高分辨率的全局视频难以实时传输，观察的实时性和流畅度无法满足要求，这可能导致情报在数据采集和分析之间发生潜在变化。观察员的关注能力无法顾及整个视场内的多个目标，会造成目标漏检，延误战机，因此高效智能的图像处理方法是亟需解决的关键技术。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提升大覆盖范围光电监视系统的侦察效能，满足不同类型的侦察需求。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其包括以下步骤：

步骤一：搭建大范围高分辨率光电监视系统，其采用相机并行处理架构；该光电监视系统包含：N个分辨率为5472*3648像素的相机，N个图像处理组件、万兆宽带交换机、视窗调度组件及地面站；

其中，每个相机后面部署一个图像处理组件，并对相机和图像处理组件均进行编号，序号为1，2，……，N；每个图像处理组件均包括：复制单元、缩放单元、存储单元及数据检索单元；

步骤二：相机采集到视频图像后，由复制单元将视频图像复制为四份，即将原始视频图像分成四路后，发送给缩放单元；

步骤三：缩放单元将每路视频图像分别缩放为原始分辨率、1/4原始分辨率、1/16原始分辨率和1/64原始分辨率的四层视频图像；

步骤四：存储单元开辟四块共享内存空间，分别存入四层分辨率的视频图像；

步骤五：地面站发送视窗检索请求，数据检索单元根据视窗检索请求的请求参数从存储单元获取相应视频图像发送至视窗调度单元；

步骤六：视窗调度单元打包形成完整的视窗数据，并将所有视窗数据压缩传输；

步骤七：地面站接收到压缩的视频图像后，由用户端软件抠取自己所需的视窗数据进行解压、显示。

其中，所述步骤一中，所述相机为分辨率为5472*3648像素的相机。

其中，所述步骤一中，N为偶数，N≥4。

其中，所述相机采用阵列拼接的分布方式，视场边缘有部分重叠，存在一定的拼接损耗。

其中，所述步骤一中，根据视频图像采集需求，可通过增加相机的数量的方式，以形成更大的覆盖区域。