一种基于矩阵补全的无线多媒体传感网图像压缩采集方法技术

本发明专利技术公开了一种基于矩阵补全的无线多媒体传感网图像压缩采集方法，系统初始化之后，相机节点获得原始图像数据A，将原始图像A分为大小相等的块状图像，设定采样率r，根据r选择采样矩阵编号，分发给各个普通节点进行处理。普通节点从随机采样矩阵库M中提取随机采样矩阵Wij，获得块状图像ak的压缩数据，普通节点将压缩数据及随机矩阵编号i、j发送至簇头节点，经过汇总后传输至基站节点进行重构。基站生成不完整的块状图像Xk，通过矩阵补全重构算法得到块状矩阵ak；经过拼接，得到完整的重构图像B，此时重构图像B可以近似地表示原始图像A。本发明专利技术可以有效减少传感器节点的能耗，提高采样端工作效率，延长整个网络的生命周期。

A compression acquisition method in wireless multimedia sensor networks based on image matrix completion

The invention discloses a compressed sampling method in wireless multimedia sensor networks based on image matrix completion, system initialization, the camera node obtains the original image data of A, the original image is divided into A equal to the size of the image block, set the sampling rate R, according to R sampling matrix number, distributed to the common node for processing. Ordinary nodes from random sampling to extract random sampling matrix of Wij matrix in the M for data compression of AK image block, the common node will compress the data and random matrix number I, J sent to the cluster head node, via transmitting to base station node reconstruction. The massive image Xk base station generates incomplete, get through AK matrix block matrix completion reconstruction algorithm; after splicing, reconstructed image B complete, the reconstructed image B can approximate the original image A. The invention can effectively reduce the energy consumption of the sensor nodes, improve the work efficiency of the sampling end, and prolong the life cycle of the entire network.

【技术实现步骤摘要】
一种基于矩阵补全的无线多媒体传感网图像压缩采集方法
本专利技术属于无线多媒体传感器网络
，涉及基于矩阵补全技术的无线多媒体传感器网络图像压缩方法，主要解决在能量有限的应用场景中，如何减少图像数据采集和传输所需能耗的问题。
技术介绍
无线多媒体传感器网络(WirelessMultimediaSensorNetworks，WMSNs)是一种由大量传感器节点通过无线通信方式形成一个自组织的网络系统。WMSNs通常装备有麦克风、摄像头等设备，用于采集声音、图像等多媒体数据。相较于传统的无线传感器网络，WMSNs工作时采集到的数据量更大，节点的处理与传输能耗也相应更高。然而，WMSNs的能量一般由传感器节点上的微型电池提供，且网络经常运行在恶劣的自然环境中，能量难以补充，所以一旦电池能量耗尽，节点就会失去作用。因此，设计合适的图像压缩采集方案，降低节点的处理与传输能耗，延长网络生存周期，是无线多媒体传感器网络应用的关键之一。目前主流的WMSNs图像压缩方案大多集中在对图像的编码过程进行改良，基于图像的空间相关性对冗余部分进行消除。这些压缩方法通常都具有较好的图像还原效果，如分布式JPEG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于矩阵补全的无线多媒体传感网图像压缩采集方法，其特征在于包含以下步骤：步骤1：系统初始化；步骤2：相机节点对目标场景进行采样，获得原始图像数据A；步骤3：相机节点将原始图像A分为大小相等的块状图像ak，设定采样率r，根据r选择采样矩阵编号i、j；步骤4：相机节点将块状图像ak和采样矩阵编号i、j分发给各个普通节点进行处理；步骤5：普通节点根据编号i、j从随机采样矩阵库M中提取随机采样矩阵Wij，对块状图像ak进行部分采样，获得不完整块状图像矩阵Xk，提取矩阵Xk中非零元素，并按顺序排列可得集合Dk，该集合即为块状图像ak的压缩数据；步骤6：普通节点将压缩数据Dk及随机矩阵编号i、j发送至...

【技术特征摘要】
1.一种基于矩阵补全的无线多媒体传感网图像压缩采集方法，其特征在于包含以下步骤：步骤1：系统初始化；步骤2：相机节点对目标场景进行采样，获得原始图像数据A；步骤3：相机节点将原始图像A分为大小相等的块状图像ak，设定采样率r，根据r选择采样矩阵编号i、j；步骤4：相机节点将块状图像ak和采样矩阵编号i、j分发给各个普通节点进行处理；步骤5：普通节点根据编号i、j从随机采样矩阵库M中提取随机采样矩阵Wij，对块状图像ak进行部分采样，获得不完整块状图像矩阵Xk，提取矩阵Xk中非零元素，并按顺序排列可得集合Dk，该集合即为块状图像ak的压缩数据；步骤6：普通节点将压缩数据Dk及随机矩阵编号i、j发送至簇头节点，经过簇头汇总后传输至基站节点进行重构；步骤7：基站根据收到的采样矩阵编号i、j从随机采样矩阵库M中提取对应的采样矩阵Wij，用集合Dk中元素依次替代矩阵Wij中非零元素即可得到不完整的块状图像Xk；步骤8：通过矩阵补全重构算法对矩阵Xk中零元素部分进行补全，可以得到重构块状图像Yk，Yk可以近似地表达块状矩阵ak；步骤9：将重构得到的所有块状矩阵Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑，薛皓天，李林国，韩崇，肖甫，周剑，王娟，孙力娟，顾洁，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32