基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。对空探测等多个领域。对空探测等多个领域。

【技术实现步骤摘要】
基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法


[0001]本专利技术属于机载光电侦察监视
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
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技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤一中，所述相机为分辨率为5472*3648像素的相机。3.如权利要求1所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤一中，N为偶数，N≥4。4.如权利要求1所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，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。5.如权利要求1所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，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。6.如权利要求1所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤二中，相机按照要求的像素格式、分辨率、帧率采集原始视频图像。7.如权利要求6所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤二中，相机按照水平分辨率x＝5472，垂直分辨率y＝3648，及要求的像素格式、帧率采集到视频数据。8.如权利要求7所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤三中，所述原始分辨率的视频图像即为长宽不变的原始视频图像；所述1/4原始分辨率的视频图像即为长宽均变为原始视频图像的1/2的视频图像；所述1/16原始分辨率的视频图像即为长宽均变为原始视频图像的1/4的视频图像；所述1/64原始分辨率的视频图像即为长宽均变为原始视频图像的1/8的视频图像；并对四层视频图像编号1～4层。9.如权利要求8所述的基于机载并行处理架构的多视窗实时缩放方法，其特征在于，所述步骤五中，若地面站单个用户向数据检索单元请求分辨率为640*480的视窗，请求参数包括用户需要观察的视频所在的相机编号、所在的分辨率层级，视窗在相机视频中的像素位
置起点坐标(j，k)，定义相机视频的左上角像素位置为(0，0)，向右向下为正；1)若检索层级为1层，即在原始分辨率视频图像上抠取视窗时，如果x≥j+640且y≥k+480，即请求的视窗在一个相机的视场范围内，则从本相机原始分辨率视频图像的(j，k)像素位置抠取640*480分辨率的视频图像；如果x＜j+640且y≥k+480，即请求的视窗在两个相机的视场范围内，则从本相机原始分辨率视频图像的(j，k)像素位置抠取(x
‑
j)*480分辨率的视频图像；从水平相邻相机原始分辨率视频图像的(0，k)像素位置抠取(640
‑
x+j)*480分辨率的视频图像；如果x＜j+640且y<k+480，即请求的视窗在四个相机的视场范围内，则从本相机原始分辨率视频图像的(j，k)像素位置抠取(x
‑
j)*(y
‑
k)分辨率的视频图像；从水平相邻相机原始分辨率视频图像的(0，k)像素位置抠取(640
‑
x+j)*(y
‑
k)分辨率的视频图像；从垂直相邻相机原始分辨率视频图像的(j，0)像素位置抠取(x
‑
j)*(480
‑
y+k)分辨率的视频图像；从对角相邻相机原始分辨率视频图像的(0，0)像素位置抠取(640
‑
x+j)*(480
‑
y+k)分辨率的视频图像；2)检索层级为2层，即在1/4原始分辨率视频图像上抠取视窗时，如果x/2≥j+640且y/2≥k+480，即请求的视窗在一个相机的视场范围内，则从本相机1/4原始分辨率视频图像的(j，k)像素位置抠取640*480分辨率的视频图像；如果x/2＜j+640且y/2≥k+480，即请求的视窗在两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓枫，刘国栋，庞澜，张卫国，范鹏程，侯军占，黄维东，何鹏，韩琪，贾子庆，张夏疆，宁路锐，吴英春，东栋，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：