一种高清无线数字图像传输系统的制作方法

1.本发明涉及图像传输技术领域，特别涉及一种高清无线数字图像传输系统。


背景技术：

2.无人机在弥补卫星遥感经常因云层遮挡获取不到影像缺点的，同时，解决了传统卫星遥感重访周期过长，应急不及时的问题，而且无人机采集的影像具有高分辨率。
3.随着无人机的广泛应用，也为为无人机的图像传输带带来了新的问题，传统的无人机图像传输一般采用带存储功能的摄像机，在无人机降落后人工将摄像机内的数据拷贝至计算机再进行处理，这种方法传输效率低无法及时对采集图像的质量进行判断。因此提出有一种可以及时传输的无线图像传输系统势在必行。


技术实现要素：

4.本发明提供一种高清无线数字图像传输系统，用以解决无人机图像传输问题。本发明可以实时查看采集图像质量通过无线传输加快了无人机采集数据的处理进程。
5.本发明提供一种高清无线数字图像传输系统，包括：
6.图像采集模块，用于获取高清图像；
7.图像处理模块，用于将所述高清图像进行数字化处理，获得图像数据；
8.图像发送模块，用于在接收到地面接收端的图像发送请求时，基于无线网络将所述图像数据发送至地面接收端；
9.地面接收端，用于接收所述图像数据，获得高清图像。
10.优选的，所述图像采集模块，包括，高清摄像头。
11.优选的，所述图像处理模块，包括：
12.检测单元，用于检测高清图像质量，筛选出合格图像发送至处理单元；
13.处理单元，用于将所述合格图像进行进行数字化处理，获得图像数据；
14.判断单元，用于判断不合格图像是否存在拍摄角度相同的图像，若存在，删除所述不合格图像；
15.若不存在，向图像采集模块发送重新拍摄请求。
16.优选的，所述图像发送模块，包括：
17.第一接收单元，用于接收地面接收端的图像发送请求；
18.反馈单元，用于在接收到地面接收端的图像发送请求时，向所述地面接收端发送确认信号；
19.发送单元，用于确认接收位置后，基于无线网络将所述图像数据发送至所述地面接收端。
20.优选的，所述地面接收端，包括：
21.第二接收单元，用于接收确认信号以及图像数据；
22.图像识别单元，用于基于图像转换算法将所述图像数据转化为相应的高清图像。
23.优选的，所述检测单元，用于：
24.获取图像采集模块采集的全部高清图像的图像分辨率以及所述高清图像上各个像素点的灰度值；
25.判断所述图像分辨率是否满足预设要求，若所述图像分辨率满足预设要求，基于所述灰度值获取所述高清图像的第一清晰度；
26.判断所述高清图像的第一清晰度是否达到所述图像传输系统的传输阈值；
27.若达到所述传输阈值，判断所述高清图像为合格图像；
28.若没有达到所述传输阈值，根据无人机的飞行数据，确定所述高清图像的主要拍摄目标以及次要拍摄目标；
29.分别获取所述主要拍摄目标的第一轮廓特征以及所述次要拍摄目标的第二轮廓特征；
30.对所述高清图像进行边缘检测，根据边缘检测结果，确定所述高清图像上景物的轮廓；
31.根据所述轮廓上像素点的分布情况，确定对应景物的第三轮廓特征；
32.基于所述第一轮廓特征与所述第三轮廓特征确定所述主要拍摄目标的图像位置；
33.根据所述图像位置截取主要图像，获取所述主要图像的第二清晰度；
34.当所述第二清晰度达到所述传输阈值时，基于所述高清图像上各个像素点以及所述像素点邻域内像素点的灰度值，确定模糊像素点；
35.根据所述模糊像素点对应邻域内像素点的灰度值分布，确定图像补充数据；
36.同时，基于所述图像补充数据，对所述高清图像进行图像数据补充，获得最终图像数据，并生成补充图像，同时，将所述补充图像作为合格图像；
37.当所述第二清晰度没有达到所述传输阈值时，判定所述高清图像为不合格图像。
38.优选的，一种高清无线数字图像传输系统，所述地面接收端，还包括：
39.数据检测单元，用于获取转化后的高清图像对应的第一数据；
40.将所述第一数据与图像发送模块发送的第二数据进行对比，判断当前高清图像的图像数据是否有数据遗失；
41.若没有数据遗失，获取所述第一数据的数据特征，根据所述数据特征生成图像描述；
42.基于所述图像描述，生成所述当前高清图像的关键词；
43.基于所述关键词进行检索，确定所述当前高清图像的主要描述景物名称；
44.根据所述主要描述景物名称生成图像存储标签，根据所述图像存储标签将所述当前高清图像分类存储；
45.若有数据遗失，基于所述第一数据以及第二数据，确定遗失数据，并判断所述遗失数据是否为图像补充数据，若是图像补充数据，根据所述补充数据对所述当前图像进行更新，并根据所述第二数据获取所述当前高清图像的存储标签进行图像存储；
46.若不是图像补充数据，计算所述遗失数据对所述当前高清图像的影响面积以及影响位置；
47.同时，获得所述当前高清图像的当前清晰度，计算所述遗失数据的联合影响指数，当所述联合影响指数小于等于可接受阈值时，根据所述第一数据获取所述当前高清图像的
存储标签，并进行图像存储；
48.当所述联合影响指数大于可接受阈值时，所述地面接收端向所述图像发送模块发送重新发送请求。
49.优选的，一种高清无线数字图像传输系统，还包括：电量监测模块，用于对高清无线数字图像传输设备自带的蓄电池的剩余电量进行监测，当所述剩余电量小于预设值时，向地面接收端发送能量不足警告。
50.优选的，所述电量监测模块还与无人机无线连接控制模块相连，当所述剩余电量小于预设值时，所述无线连接控制模块控制所述高清无线数字图像传输系统断开与地面接收端的无线网络连接，并将未发送图像进行紧急保存。
51.优选的，一种高清无线数字图像传输系统，还包括：数据清除模块，包括：
52.记录单元，用于记录图像发送模块向地面接收端发送图像数据的发送时间以及发送次数；
53.监测单元，根据所述发送时间确定所述图像数据已发送间隔时间；
54.比较单元，用于将所述已发送间隔时间与预设间隔时间进行比较；
55.清除单元，用于将所述已发送间隔时间大于所述预设间隔时间的图像数据进行清除。
56.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
57.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
58.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
59.图1为本发明一种高清无线数字图像传输系统的示意图；
60.图2为本发明一种高清无线数字图像传输系统图像处理模块的示意图；
61.图3为本发明一种高清无线数字图像传输系统图像发送模块的示意图；
62.图4为本发明一种高清无线数字图像传输系统地面接收端的示意图。
具体实施方式
63.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
64.实施例1：
65.本发明提供一种高清无线数字图像传输系统，如图1所示，包括：
66.图像采集模块，用于获取高清图像；
67.图像处理模块，用于将所述高清图像进行数字化处理，获得图像数据；
68.图像发送模块，用于在接收到地面接收端的图像发送请求时，基于无线网络将所述图像数据发送至地面接收端；
69.地面接收端，用于接收所述图像数据，获得高清图像。
70.本实施例中，图像数据是指该高清图像各个像素点的数字数据以及各个像素点的位置信息。
71.上述实施例的有益效果：本发明通过将所述高清图像进行数字化处理，获得图像数据，在接收到地面接收端的图像发送请求时，基于无线网络将所述图像数据发送至地面接收端，将实时拍摄图像及时发送至加收端，降低无人机内存使用，同时，也加快无人机采集数据的处理进程。
72.实施例2：
73.在实施例1的基础上，所述图像采集模块，包括，高清摄像头。
74.上述实施例的有益效果：本发明通过高清摄像头采集高质量图像。
75.实施例3：
76.在实施例1的基础上，所述图像处理模块，如图2所示，包括：
77.检测单元，用于检测高清图像质量，筛选出合格图像发送至处理单元；
78.处理单元，用于将所述合格图像进行进行数字化处理，获得图像数据；
79.判断单元，用于判断不合格图像是否存在拍摄角度相同的图像，若存在，删除所述不合格图像；
80.若不存在，向图像采集模块发送重新拍摄请求。
81.本实施例中，合格图像是指图像采集模块采集的图像清晰度达到数据采集要求达到的最低清晰度。
82.本实施例中，不合格图像是指图像采集模块采集的图像清晰度没有达到数据采集要求达到的最低清晰度。
83.上述实施例的有益效果：本发明检测高清图像质量，筛选出合格图像发送至处理单元，将合格图像进行进行数字化处理，获得图像数据，确保了被发送图像数据的准确性，同时判断不合格图像是否存在对应的合格图像，若存在，删除不合格图像；若不存在，向图像采集模块发送重新拍摄请求。
84.实施例4：
85.在实施例1的基础上，所述图像发送模块，如图3所示，包括：
86.第一接收单元，用于接收地面接收端的图像发送请求；
87.反馈单元，用于在接收到地面接收端的图像发送请求时，向所述地面接收端发送确认信号；
88.发送单元，用于确认接收位置后，基于无线网络将所述图像数据发送至所述地面接收端。
89.本实施例中，图像发送请求是地面接收端向图像发送模块发送的表示可以向地面接收端发送图像数据的信号。
90.本实施例中，确认信号是图像发送模块向地面接收端发送的用来在册确认发送地址的信号。
91.上述实施例的有益效果：本发明在接收到地面接收端的图像发送请求时，向所述地面接收端发送确认信号，确保图像数据发送地址的准确性，同时也保证了数据安全。
92.实施例5：
93.在实施例1的基础上，所述地面接收端，如图4所示，包括：
94.第二接收单元，用于接收确认信号以及图像数据；
95.图像识别单元，用于基于图像转换算法将所述图像数据转化为相应的高清图像。
96.上述实施例的有益效果：本发明接收确认信号以及图像数据，并基于图像转换算法将所述图像数据转化为相应的高清图像，及时接收无人机的采集数据。
97.实施例6：
98.在实施例3的基础上，所述检测单元，用于：
99.获取图像采集模块采集的全部高清图像的图像分辨率以及所述高清图像上各个像素点的灰度值；
100.判断所述图像分辨率是否满足预设要求，若所述图像分辨率满足预设要求，基于所述灰度值获取所述高清图像的第一清晰度；
101.判断所述高清图像的第一清晰度是否达到所述图像传输系统的传输阈值；
102.若达到所述传输阈值，判断所述高清图像为合格图像；
103.若没有达到所述传输阈值，根据无人机的飞行数据，确定所述高清图像的主要拍摄目标以及次要拍摄目标；
104.分别获取所述主要拍摄目标的第一轮廓特征以及所述次要拍摄目标的第二轮廓特征；
105.对所述高清图像进行边缘检测，根据边缘检测结果，确定所述高清图像上景物的轮廓；
106.根据所述轮廓上像素点的分布情况，确定对应景物的第三轮廓特征；
107.基于所述第一轮廓特征与所述第三轮廓特征确定所述主要拍摄目标的图像位置；
108.根据所述图像位置截取主要图像，获取所述主要图像的第二清晰度；
109.当所述第二清晰度达到所述传输阈值时，基于所述高清图像上各个像素点以及所述像素点邻域内像素点的灰度值，确定模糊像素点；
110.根据所述模糊像素点对应邻域内像素点的灰度值分布，确定图像补充数据；
111.同时，基于所述图像补充数据，对所述高清图像进行图像数据补充，获得最终图像数据，并生成补充图像，同时，将所述补充图像作为合格图像；
112.当所述第二清晰度没有达到所述传输阈值时，判定所述高清图像为不合格图像。
113.本实施例中，第一清晰度是指图像采集模块采集的未经任何处理的高清图像的清晰度。
114.本实施例中，传输阈值是指被图像发送模块发送至地面接收端的图像的最低清晰度，可根据实际研究对该值进行调节。
115.本实施例中，飞行数据是指无人机的飞行提前拟定的飞行轨迹以及提前确定的拍摄目标。
116.本实施例中，主要拍摄目标是指无人机拍摄提前确定的拍摄目标。
117.本实施例中，次要拍摄目标是指无人机在拍摄途中非提前确定的拍摄目标以外的其他被拍摄景物。
118.本实施例中，第一轮廓特征是指主要拍摄目标的轮廓特征，包括景物大致形状、颜色、体积、面积等；第二轮廓特征是指次要拍摄目标的轮廓特征，包括景物大致形状、颜色、体积、面积等。
119.本实施例中，第三轮廓特征是指根据边缘检测确定高清图像上景物的轮廓界限，根据所述轮廓界限上像素点灰度变化刻画出的对应景物的轮廓特点，例如凹陷、凸起。
120.本实施例中，图像位置是指高清图像上与主要拍摄目标对应的位置；主要图像是指根据高清图像上与主要拍摄目标对应的位置在高清图像上截取的部分图像。
121.本实施例中，第二清晰度从高清图像上截取的与主要拍摄目标对应的部分图像的清晰度。
122.本实施例中，模糊像素点是指当第一清晰度小于传输阈值但第二清晰度大于等于传输阈值时高清图像上被确定为模糊的像素点。
123.本实施例中，图像数据补充是指对模糊像素点进行数据补充提高该像素点的清晰度。
124.本实施例中，补充图像经过图像数据补充的高清图像数据。
125.上述实施例的有益效果：本发明首先对图像采集模块采集的全部高清图像的图像分辨率进行判断确定该高清图像符合初步要求，图像分辨率满足预设要求，基于所述灰度值获取所述高清图像的第一清晰度；判断高清图像的第一清晰度是否达到所述图像传输系统的传输阈值；若达到所述传输阈值，判断高清图像为合格图像；若没有达到传输阈值，根据无人机的飞行数据，确定高清图像的主要拍摄目标以及次要拍摄目标；分别获取主要拍摄目标的第一轮廓特征以及所述次要拍摄目标的第二轮廓特征；对所述高清图像进行边缘检测，根据边缘检测结果，确定高清图像上景物的轮廓；
126.根据所述轮廓上像素点的分布情况，确定对应景物的第三轮廓特征；基于第一轮廓特征与第三轮廓特征确定所述主要拍摄目标的图像位置；根据图像位置截取主要图像，获取所述主要图像的第二清晰度；当第二清晰度达到所述所述传输阈值时，基于高清图像上各个像素点以及像素点邻域内像素点的灰度值，确定模糊像素点；根据模糊像素点对应邻域内像素点的灰度值分布对模糊像素点确定图像补充数据；
127.同时，基于图像补充数据，对高清图像进行图像数据补充，获得最终图像数据，并生成补充图像，同时，将补充图像作为合格图像；当所述第二清晰度没有达到所述传输阈值时，判定高清图像为不合格图像。在图像数据为发送前及时对图像质量进行检测，确保接收图像的质量，尽可能的在一次飞行中完成准确的图像采集。
128.实施例7：
129.在实施例5的基础上，一种高清无线数字图像传输系统，所述地面接收端，还包括：
130.数据检测单元，用于获取转化后的高清图像对应的第一数据；
131.将所述第一数据与图像发送模块发送的第二数据进行对比，判断当前高清图像的图像数据是否有数据遗失；
132.若没有数据遗失，获取所述第一数据的数据特征，根据所述数据特征生成图像描述；
133.基于所述图像描述，生成所述当前高清图像的关键词；
134.基于所述关键词进行检索，确定所述当前高清图像的主要描述景物名称；
135.根据所述主要描述景物名称生成图像存储标签，根据所述图像存储标签将所述当前高清图像分类存储；
136.若有数据遗失，基于所述第一数据以及第二数据，确定遗失数据，并判断所述遗失
数据是否为图像补充数据，若是图像补充数据，根据所述补充数据对所述当前图像进行更新，并根据所述第二数据获取所述当前高清图像的存储标签进行图像存储；
137.若不是图像补充数据，计算所述遗失数据对所述当前高清图像的影响面积以及影响位置；
138.同时，获得所述当前高清图像的当前清晰度，计算所述遗失数据的联合影响指数，当所述联合影响指数小于等于可接受阈值时，根据所述第一数据获取所述当前高清图像的存储标签，并进行图像存储；
139.当所述联合影响指数大于可接受阈值时，所述地面接收端向所述图像发送模块发送重新发送请求。
140.本实施例中，第一数据是指地面接收端完成图像数据转化后得到的高清图像的图像数据。
141.本实施例中，第二数据是指图像发送模块发送的高清图像的图像数据。
142.本实施例中，数据遗失就是在图像数据传输或者接收转过程中的数据丢失，可能导致转化的高清图像清晰度以及分辨率降低。
143.本实施例中，数据特征是指第一数据描述的高清图像上景物的特征。
144.本实施例中，图像描述是指将第一数据描述的高清图像上景物的特征转化成语言文字描述。
145.本实施例中，当前高清图像是指地面接收端完成图像数据转化后得到的高清图像。
146.本实施例中，所述联合影响指数具体计算如下：
147.获取所述当前高清图像上的灰度级l，以及各个灰度级的出现次数，利用下列公式计算所述联合影响指数w：
[0148][0149]
其中，w表示联合影响指数；l表示当前高清图像上的灰度级总数，所述灰度级按0，1，
…
，i，
…
，l编号；xi表示灰度值为i的像素点在当前高清图像上的出现频次，xi》0；y
标准
表示被发送图像的标准清晰度；m
×
n表示前高清图像的尺寸；m
×
n表示被遗失数据影响的当前高清图像的尺寸；γ表示位置影响因子，取[0，1]，遗失数据影响的影响位置离主要拍摄目标越近该位置影响因子越大，影响位置全部在主要拍摄目标时等于1。
[0150]
上述实施例的有益效果：本发明获取转化后的高清图像对应的第一数据；将第一数据与图像发送模块发送的第二数据进行对比，判断当前高清图像的图像数据是否有数据遗失；
[0151]
若没有数据遗失，获取第一数据的数据特征，根据数据特征生成图像描述；基于所述图像描述，生成所述当前高清图像的关键词；基于所述关键词检索，确定当前高清图像的主要描述景物名称；根据所述景物生成图像存储标签，根据存储标签将所述当前高清图像分类存储高效的完成的高清图像的自动存储，跨过了人工图像分类过程，缩短了数据归类时间。
[0152]
若有数据遗失，基于第一数据以及第二数据，确定遗失数据，并判断遗失数据是否
为图像补充数据，若是图像补充数据，根据补充数据对所述当前图像进行更新，并根据第二数据获取当前高清图像的存储标签进行图像存储；若不是图像补充数据，获取当前遗失数据，并计算遗失数据对所述当前高清图像的影响面积以及影响位置；同时，获得当前高清图像的当前清晰度，计算遗失数据的联合影响指数，当联合影响指数小于等于可接受阈值时，根据第一数据获取所述当前高清图像的存储标签，并进行图像存储；当联合影响指数大于可接受阈值时，地面接收端向图像发送模块发送重新发送请求，实现了遗失数据的自动检测。
[0153]
实施例8：
[0154]
在实施例1的基础上，一种高清无线数字图像传输系统，还包括：电量监测模块，用于对高清无线数字图像传输设备自带的蓄电池的剩余电量进行监测：
[0155]
获取所述蓄电池的放电电流i(t)，利用下列公式计算所述蓄电池的剩余电量：
[0156][0157]
其中，p表示所述蓄电池的剩余电量；δ表示所述蓄电池的的老化因子，取[0，1)；i(t)表示所述蓄电池的放电电流，表示从开始放电到t时刻的总放电量；t表示从开始放电到当前时刻的时间间隔；ε表示所述蓄电池的环境影响因子，取值在(0，0.05)；q表示所述蓄电池的电池总量；
[0158]
当所述剩余电量p小于预设值时，向地面接收端发送能量不足警告。
[0159]
上述实施例的有益效果：本发明对高清无线数字图像传输设备内部的蓄电池的剩余电量进行监测，有利于使用者及时了解所述高清无线数字图像传输设备的当前蓄电情况，同时，可以有效的避免蓄电过度放电，避免对蓄电池造不可逆的损伤，导致蓄电池使用寿命缩短。
[0160]
实施例9：
[0161]
在实施例8的基础上，所述电量监测模块还与无人机无线连接控制模块相连，当所述剩余电量小于预设值时，所述无线连接控制模块控制所述高清无线数字图像传输系统断开与地面接收端的无线网络连接，并将未发送图像进行紧急保存。
[0162]
本实施例中，无线连接控制模块包含wifi连接、蓝牙连接等无线连接方式。
[0163]
本实施例中，紧急保存是指在高清无线数字图像传输设备内部的蓄电池的剩余电量过低时，高清无线数字图像传输系统对未发送图像进行快速保存，避免数据遗失。
[0164]
上述实施例的有益效果：本发明电量监测模块还与无人机无线连接控制模块相连，当所述剩余电量小于预设值时，所述无线连接控制模块控制所述高清无线数字图像传输系统断开与地面接收端的无线网路连接，在大成都的减低电量损耗，确保无人机安全返航。
[0165]
实施例10：
[0166]
在实施例1的基础上，一种高清无线数字图像传输系统，还包括：数据清除模块，包括：
[0167]
记录单元，用于记录图像发送模块向地面接收端发送图像数据的发送时间以及发
送次数；
[0168]
监测单元，根据所述发送时间确定所述图像数据已发送间隔时间；
[0169]
比较单元，用于将所述已发送间隔时间与预设间隔时间进行比较；
[0170]
清除单元，用于将所述已发送间隔时间大于所述预设间隔时间的图像数据进行清除。
[0171]
本实施例中，已发送间隔时间是指图像发送模块向地面接收端发送图像数据的时间距离当前时间的时长。
[0172]
上述实施例的有益效果：本发明记录图像发送模块向地面接收端发送图像数据的发送时间以及发送次数，有利于数据遗失时的数据追踪；同时据发送时间确定图像数据已发送间隔时间，已发送间隔时间大于预设间隔时间的图像数据进行清除，避免数据冗余，降低无人机数据存储压力。
[0173]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。