一种基于图像质量评估的物联网传输方法技术

本发明专利技术涉及图像传输领域，具体涉及一种基于图像质量评估的物联网传输方法。包括对采集的图像进行灰度化处理得到灰度图像，利用灰度图像得到灰度直方图；根据灰度级将灰度直方图划分为不同的区域区间，获取灰度直方图中各灰度级的频数以及各区域区间频率，根据各灰度级的频数与各区域区间频率计算采集图像对比度和分布度；利用采集图像对比度和分布度，对图像质量评估；根据评估结果，选择合适的图像帧数对图像进行传输。本发明专利技术根据图像灰度图的特性对图像质量进行评估，对图像有选择的传输，解决了图像传输量过大的问题，灰度图涉及的因素比较少且简单，可以降低计算的复杂度，解决了因相机采集端计算能力有限，不能进行复杂的计算方法的问题。计算方法的问题。计算方法的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像质量评估的物联网传输方法


[0001]本专利技术涉及图像传输领域，具体涉及一种基于图像质量评估的物联网传输方法。

技术介绍

[0002]在工业生产中，经常需要获取生产线上的图像，就需要用到图像实时传输的技术，图像实时传输技术可以对生产过程中的产品进行实时监测，能够及时发现在生产过程中出现的问题，所以对产品线进行实时监测是非常有必要的。
[0003]图像实时传输技术是将电脑与工业相机连接，利用宽带将多端采集相机中的图像传输到电脑上，但是在传输过程中，受宽带的限制，多处相机采集端同一时刻采集到的图像数据量过大，可能会出现传输过程无法正常运行或运行时间过长的问题，这个时候就要根据带宽的可传输数据量对相机采集的多张图像进行有选择的传输。
[0004]然而现有的一些技术对图像传输时，受宽带影响无法同一时刻传输所有图像时，是对图像进行压缩处理或将图像进行切块，传输后复原的方法进行传输；有的采用的计算方法太过复杂，相机采集端的计算能力有限，不足以支撑过于复杂的算法，造成传输工作效率低下的问题，因此需要一种简便的算法支撑相机采集端对图像质量进行评估，从而提高传输效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种基于图像质量评估的物联网传输方法，以解决现有的由于宽带传输受限，多处相机同一时刻采集的图像数据量超出宽带能够支撑的传输数据量，造成传输图像的过程不能正常运行或运行时间过长的问题，提高图像传输的效率。
[0006]进一步的，由于相机采集端的计算能力有限，太过复杂的计算需要大量时间去进行，本专利技术利用灰度图的特性，对图像质量进行分析，涉及参数较少，且使用的计算方法简便，能够有效降低相机采集端的算法的复杂度，降低相机采集端的计算时间。
[0007]本专利技术的基于图像质量评估的物联网传输方法采用如下技术方案，包括以下步骤：对多段相机同一时刻采集的图像进行灰度化处理得到灰度图像，利用灰度图像计算得到所有采集图像的灰度直方图；将各灰度直方图根据灰度级进行不同区域的划分；根据各灰度直方图中灰度级的极差计算各采集图像的对比度；根据各灰度直方图的灰度级的频数与预测频数计算各灰度直方图的切断率；对各灰度直方图进行平滑处理后，根据平滑后的灰度直方图的波谷进行区间划分，根据各区间的偏度和峰度计算各灰度直方图的近似正态分布率；利用各灰度直方图中纯白色和纯黑色的灰度级的频率与白色区域和黑色区域的频率，计算各灰度直方图的亮暗差异率；利用各灰度直方图的切断率、近似正态分布率与亮暗差异率获取各灰度直方图对
应的采集图像的分布度；利用获得的各采集图像的对比度和分布度，对所有采集图像的质量进行评估；利用图像质量评估信息对采集图像进行优先级排序，对采集图像根据优先级顺序进行传输，传输的图像数量为带宽可传输数据量。
[0008]所述图像质量的评估参数为各采集图像的对比度和分布度，图像质量评估值为各采集图像的对比度与分布度之和。
[0009]所述采集图像对比度的计算公式如下：式中：为采集图像的对比度，为灰度直方图中灰度级的最大值，为灰度直方图中灰度级的最小值。
[0010]所述采集图像分布度是根据灰度直方图的切断率、近似正态分布率与亮暗差异率综合计算的；计算公式如下：式中：为采集图像分布度，为灰度直方图的切断率，为灰度直方图的近似正态分布率，为灰度直方图的亮暗差异率。
[0011]所述灰度直方图的切断率的计算方法如下：式中：为灰度直方图的切断率；为自然常数，是自然对数的底数；为灰度级为0的频数，为灰度级为0的预测频数；为灰度级为255的频数，为灰度级为255的预测频数；其中：其中：式中：为灰度级为1的频数，为灰度级为254的频数，为灰度级，为灰度级的频数。
[0012]所述灰度直方图的近似正态分布率的计算方法如下：
通过计算各灰度级及其左右两侧灰度级的平均频数，对灰度直方图进行平滑处理得到平滑后的灰度直方图，获取平滑后的灰度直方图的波谷对应的灰度级，按顺序对波谷对应的灰度级进行排列并进行波谷灰度级区间的划分得到区间集合；对划分的每个区间进行灰度直方图偏度和峰度的计算：偏度的计算公式如下：式中：为灰度直方图的偏度，为波谷对应的灰度级，为灰度级，为灰度级的频数，为波谷灰度级区间中各灰度级的频数的均值，为波谷灰度级区间中各灰度级的频数的标准差；峰度的计算公式如下：式中：为灰度直方图的峰度；根据计算出的灰度直方图的偏度和峰度可以求出图像的近似正态分布率，计算公式如下：式中：为图像的近似正态分布率，为区间集合的基数，为自然对数的底数，是自然常数。
[0013]所述灰度直方图的亮暗差异率的计算公式如下：式中：为灰度直方图的亮暗差异率，为灰度级为0即纯黑色像素的频率，为灰度级为255即纯白色像素的频率，为白色区域区域区间频率，为黑色区域的区域区间频率；其中灰度级的频率计算公式如下：式中：为灰度级，为灰度级的频率，为灰度级的频数，为灰度图像的分辨率，为灰度级的数量。
[0014]区域区间频率计算公式如下：
式中：为该区域的区域区间频率，为该区域的区间范围。
[0015]所述带宽传输数据量的获取方法如下：式中：为图像传输的帧数，为图像分辨率，为每个像素的大小，为宽带，表示对得到的帧数向下取整。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术利用图像处理对相机采集的图像进行灰度化处理，利用灰度图像的灰度值方图对图像进行分析，根据灰度图的特性评估采集图像的图像质量，根据图像质量对图像有选择的传输，能够有效降低因图像数据量太大导致图像传输过程无法正常运行的影响；灰度图的特性涉及的参数较少，利用灰度图的特性对图像的质量进行评估，可以降低计算的复杂度，降低相机采集端的计算时间。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术方法结构示意图；图2为本实施例的一种基于图像质量评估的物联网传输方法流程图；图3为本实施例的一种基于图像质量评估的物联网传输方法流程图；图4为本实施例中灰度直方图示意图；图5为本实施例中划分区域的灰度直方图；图6为本实施例中欠曝或过曝图像及其灰度直方图；图7为本实施例中亮暗差异过大的图像及其灰度直方图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]实施例1本专利技术的一种基于图像质量评估的物联网传输方法的实施例，如图1与图2所示，下面进行展开说明：S101、对获取的采集图像进行灰度化处理，得到采集图像的灰度图。
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像质量评估的物联网传输方法，其特征在于：包括以下步骤：对多段相机同一时刻采集的图像进行灰度化处理得到灰度图像，利用灰度图像计算得到所有采集图像的灰度直方图；将各灰度直方图根据灰度级进行不同区域的划分；根据各灰度直方图中灰度级的极差计算各采集图像的对比度；根据各灰度直方图的灰度级的频数与预测频数计算各灰度直方图的切断率；对各灰度直方图进行平滑处理后，根据平滑后的灰度直方图的波谷进行区间划分，根据各区间的偏度和峰度计算各灰度直方图的近似正态分布率；利用各灰度直方图中纯白色和纯黑色的灰度级的频率与白色区域和黑色区域的频率，计算各灰度直方图的亮暗差异率；利用各灰度直方图的切断率、近似正态分布率与亮暗差异率获取各灰度直方图对应的采集图像的分布度；利用获得的各采集图像的对比度和分布度，对所有采集图像的质量进行评估；利用图像质量评估信息对采集图像进行优先级排序，对采集图像根据优先级顺序进行传输，传输的图像数量为带宽可传输数据量。2.根据权利要求1所述的一种基于图像质量评估的物联网传输方法，其特征在于：所述图像质量的评估参数为各采集图像的对比度和分布度，图像质量评估值为各采集图像的对比度与分布度之和。3.根据权利要求2所述的一种基于图像质量评估的物联网传输方法，其特征在于：所述采集图像对比度的计算公式如下：式中：为采集图像的对比度，为灰度直方图中灰度级的最大值，为灰度直方图中灰度级的最小值。4.根据权利要求2所述的一种基于图像质量评估的物联网传输方法，其特征在于：所述采集图像分布度是根据灰度直方图的切断率、近似正态分布率与亮暗差异率综合计算的；计算公式如下：式中：为采集图像分布度，为灰度直方图的切断率，为灰度直方图的近似正态分布率，为灰度直方图的亮暗差异率。5.根据权利要求4所述的一种基于图像质量评估的物联网传输方法，其特征在于：所述灰度直方图的切断率的计算方法如下：式中：为灰度直方图的切断率；为自然常数，是自然对...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄舒琴，
申请(专利权)人：江苏布罗信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：