一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法及系统，该方法包括：对水下图像数据进行切割后得到的多个数据包进行标记；将数据包按标记依次发送到接收端；当数据包接收错误时，根据反馈的数据包的标记，重新发送相应标记的数据包，直至所有数据包全部接收成功。本发明专利技术实现了水下图像传输，对传输有误的数据包进行反馈，并重新发送相应标记的数据包，提高了数据的接收质量，保证后期得到的水下图像的清晰度和完整程度。本发明专利技术实现的水下图像传输系统是基于无线水声通信的，与有线线缆笨重、易损坏、难维护等缺点相比，水声通信成本低，灵活性高。在水下环境中，用水声作为水下无线通信手段更实用有效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法及系统
本专利技术涉及水下通信
，尤其涉及一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法及系统。
技术介绍
海洋蕴藏着丰富的资源，实现海洋观测、资源勘探与开发是当前各海洋国家最为关注的问题之一。近年来，水声通信由于在海洋信息领域的不断扩大而取得了很大的进步。军事上，网络化水声通信技术不断显示其在海洋军事情报的监听与收集、港口及近岸水域的监测、特别是水下侦察与多节点协作探测、集群管理指挥与调等方面的重要性。当前海洋监测范围的不断扩大和水下武器系统的多样化发展趋势迫切要求水声通信在性能上能传得更快、更远，能更加准确有效地抵抗外部干扰。民用上，海洋环境与气象研究、海洋资源的开发与保护、港口安全与监测效率的提高等大量的应用各种水声通信的工作环境也要求网络化的水下通信监控和管理。而目前大多数海底观测网均采用有线线缆形式，其铺设困难，成本高。海水中洋流情况复杂，电缆/光缆会受到洋流的作用力，造成设备与线缆之间的作用力加大，导致接头松动，信号传输中断，且维护困难。那么若能以无线方式进行组网通信，这些难题都将被解决。因此，针对以上不足，需要提供一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法及系统。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是解决现有技术中通常使用有线传输或人工水下拍摄的方式收集水下图像数据，这个的数据采集成本大、难度高的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，包括以下步骤：步骤A，将采集到的水下图像数据进行存储，并对所述水下图像数据进行处理得到预定格式的水下图像数据；步骤B，将被处理过的水下图像数据进行切割，得到多个数据包后，对所述数据包进行标记；步骤C，通过发送端水声调制解调器将所述数据包按所述标记依次发送到接收端水声调制解调器；步骤D，接收端水声调制解调器接收到来自发送端水声调制解调器的声信号后，对其进行解调，然后提取出数据，并根据所述标记判断数据包是否接收错误，当所述数据包接收错误时，通过所述接收端水声调制解调器向所述发送端水声调制解调器反馈接收错误的数据包的标记；步骤E，根据反馈的数据包的标记，通过所述发送端水声调制解调器重新发送相应标记的数据包；步骤F，判断是否所有数据包全部接收成功，如果否，重复执行步骤D；如果是，流程结束。进一步，步骤C之前，还包括以下步骤：所述发送端水声调制解调器与所述接收端调制解调器通过无线声信号进行握手。采用上述进一步方案的有益效果是：在通过水声调制解调器向浮标发送图像数据前，主控板将控制水声调制解调器与浮标上的水声调制解调器握手，确保两个水声调制解调器之间无通信故障。进一步，步骤B具体包括：根据发送端水声调制解调器和接收端水声调制解调器的最大传输单元大小对所述数据包进行切割，得到多个数据包；对所述数据包进行编号，并添加表示所述数据包大小的标记信息。采用上述进一步方案的有益效果是：通过提前判断被发送声信号的数据大小选择是否对声信号进行分段发送，提高声信号发送过程中声信号的完整性，以保证声信号的质量。进一步，步骤A具体包括：对所述水下图像数据进行处理，使所述水下图像数据的格式转换为BPG格式。采用上述进一步方案的有益效果是：BPG格式的图像数据相较于其他格式的图像数据，具有很高的压缩率，在相同画质的情况下BPG格式的图像数据的大小更小，由此大大降低了图像数据文件大小，提高了传输效率。进一步，数据包全部接收成功后，还包括以下步骤：将所有所述数据包发送到远程控制中心，远程控制中心将所述数据包进行解压、整理后，得到所述水下图像数据，并将所述水下图像数据进行显示。采用上述进一步方案的有益效果是：根据数据包的标记对数据包进行解压，整理拼接后，得到完整的水下图像数据进行显示，避免出现数据包丢失整合的水下图像数据不完整的情况出现。本专利技术还提供了一种基于无线水声通信技术的水下图像传输系统，包括：水下监测设备组和水面浮台设备组；所述水下监测设备组包括：摄像头和水密舱，所述水密舱内安装有第一主控板和发送端水声调制解调器，所述第一主控板分别与所述摄像头和发送端水声调制解调器连接；所述水面浮台设备组包括：第二主控板和与第二主控板连接的接收端水声调制解调器；所述发送端水声调制解调器和接收端水声调制解调器均包括：水听器，用于发送/接收声信号；所述摄像头，用于采集水下图像数据，并发送到所述第一主控板；所述第一主控板，用于存储所述水下图像数据，并将所述水下图像数据进行处理得到预定格式的水下图像数据；所述第一主控板，还用于将被处理过的水下图像数据进行切割，得到多个数据包后，对所述数据包进行标记；所述第一主控板，还用于通过所述发送端水声调制解调器将所述数据包按所述标记依次发送到接收端水声调制解调器；所述第二主控板，用于通过接收端水声调制解调器以无线声信号的形式接收所述数据包，并判断所述数据包是否接收错误，当所述数据包接收错误时，通过所述接收端水声调制解调器向所述发送端水声调制解调器反馈接收错误的数据包的标记；所述第一主控板，还用于通过发送端水声调制解调器接收反馈的数据包的标记，并根据所述标记通过所述发送端水声调制解调器重新发送相应标记的数据包；所述第二主控板，还用于通过接收端水声调制解调器接收重新发送的数据包，并判断是否所有数据包全部接收成功，如果是，则接收结束，如果否，则再次反馈接收错误的数据包的标记。进一步，所述第二主控板包括：无线水声通信协议栈模块；所述第一主控模块通过发送端水声调制解调器向接收端水声调制解调器以无线声信号的形式发送通信信息，与所述第二主控模块进行握手，以确认所述水声通信协议栈模块中的水声通信协议栈信息。进一步，所述第一主控模块，具体用于，根据发送端水调制解调器和接收端水调制解调器的最大传输单元大小对所述水下图像数据进行切割，得到多个数据包；然后对所述数据包进行编号，并添加表示所述数据包大小的标记信息。进一步，所述第一主控模块包括：图像数据格式转换模块，用于对所述水下图像数据进行处理，使所述水下图像数据的格式转换为BPG格式。进一步，还包括远程控制中心，所述远程控制中心包括：服务器和显示终端，所述水面浮台设备组还包括：无线通信模块；所述第二主控板，还用于通过无线通信模块将所有所述数据包发送到远程控制中心；远程控制中心，用于接收所有所述数据包，并将所述数据包进行解压、整理后，得到所述水下图像数据，通过所述显示终端将所述水下图像数据进行显示。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本专利技术实现了水下图像传输，并通过数据包进行标记，判断数据包传输是否有误，对传输有误的数据包进行反馈，并重新发送相应标记的数据包，提高了数据的接收质量，保证后期得到的水下图像的清晰度和完整程度。而且本专利技术实现的水下图像传输系统是基于无线水声通信的，与有线线缆笨重、易损坏、难维护等缺点相比，水声通信成本低，灵活性高。在水下环境中，用水声作为水下无线通信手段更实用有效。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法流程示意图其一；图3是本专利技术实施例提供的一种基于无线水声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，将采集到的水下图像数据进行存储，并对所述水下图像数据进行处理得到预定格式的水下图像数据；步骤B，将被处理过的水下图像数据进行切割，得到多个数据包后，对所述数据包进行标记；步骤C，通过发送端水声调制解调器将所述数据包按所述标记依次发送到接收端水声调制解调器；步骤D，接收端水声调制解调器接收到来自发送端水声调制解调器的声信号后，对其进行解调，然后提取出数据，并根据所述标记判断数据包是否接收错误，当所述数据包接收错误时，通过所述接收端水声调制解调器向所述发送端水声调制解调器反馈接收错误的数据包的标记；步骤E，根据反馈的数据包的标记，通过所述发送端水声调制解调器重新发送相应标记的数据包；步骤F，判断是否所有数据包全部接收成功，如果否，重复执行步骤D；如果是，流程结束。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，将采集到的水下图像数据进行存储，并对所述水下图像数据进行处理得到预定格式的水下图像数据；步骤B，将被处理过的水下图像数据进行切割，得到多个数据包后，对所述数据包进行标记；步骤C，通过发送端水声调制解调器将所述数据包按所述标记依次发送到接收端水声调制解调器；步骤D，接收端水声调制解调器接收到来自发送端水声调制解调器的声信号后，对其进行解调，然后提取出数据，并根据所述标记判断数据包是否接收错误，当所述数据包接收错误时，通过所述接收端水声调制解调器向所述发送端水声调制解调器反馈接收错误的数据包的标记；步骤E，根据反馈的数据包的标记，通过所述发送端水声调制解调器重新发送相应标记的数据包；步骤F，判断是否所有数据包全部接收成功，如果否，重复执行步骤D；如果是，流程结束。2.根据权利要求1所述的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，步骤C之前，还包括以下步骤：所述发送端水声调制解调器与所述接收端调制解调器通过无线声信号进行握手。3.根据权利要求1所述的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，步骤B中具体包括：根据发送端水声调制解调器和接收端水声调制解调器的最大传输单元大小对所述数据包进行切割，得到多个数据包；对所述数据包进行编号，并添加表示所述数据包大小的标记信息。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，步骤A中具体包括：对所述水下图像数据进行处理，使所述水下图像数据的格式转换为BPG格式。5.根据权利要求4所述的一种基于无线水声通信技术的水下图像传输方法，其特征在于，步骤F中流程结束后，还包括以下步骤：将所有所述数据包发送到远程控制中心，远程控制中心将所述数据包进行解压、整理后，得到所述水下图像数据，并将所述水下图像数据进行显示。6.一种基于无线水声通信技术的水下图像传输系统，其特征在于，包括：水下监测设备组和水面浮台设备组；所述水下监测设备组包括：摄像头和水密舱，所述水密舱内安装有第一主控板和发送端水声调制解调器，所述第一主控板分别与所述摄像头和发送端水声调制解调器连接；所述水面浮台设备组包括：第二主控板和与第二主控板连接的接收端水声调制解调器；所述发送端水声调制解调器和接收端水声调制解调器均包括：水听器，用于发送/接收声信号；所述摄像头，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩，李晓涛，
申请(专利权)人：深圳市智慧海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44