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一种基于卫星物联网的图像数据传输方法及系统

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本申请涉及通信领域,具体涉及一种基于卫星物联网的图像数据传输方法及系统。

背景技术

现有的图像监测终端一般采用4G或者光纤通信,对于采集点的设置依赖于地区的地面网络建设情况,对于信号不好或者无信号区域,地面网无法良好应用,如此可通过卫星通信来解决该问题。

在卫星通信中,信号经过信道传输会引入噪声和干扰,卫星通信距离长,更容易受到各种因素影响,导致通信成功率无法保证。特别是在卫星物联网的通信中,通信带宽有限,数据每包可传输量有限,在数据量大的时候,需要分包多次传输,如果某一包数据受干扰通信不成功时,将会丢失整包数据,数据的可恢复性无法保证。特别在一些场景中,需要传输图像数据,图像数据一般比较大,数据丢失一包就会出现图像无法恢复问题,导致整次通信结果失效,如此需要保证图像的稳定、正确的传输。

而在现有的相关技术的研究过程中,发明人发现,现有技术有基于北斗短报文的远程图像通信系统(包括采用数据分包发送机制、数据接收查询反馈机制、采用数据多卡发送机制以及数据包与信息包分包机制)来处理图像数据传输,通过多重机制来保障数据完整性,而其通信系统在实际应用中需要建立查询反馈机制,根据接收数据的缺失情况请求重传,以此保证数据的完整性,对于一副图像的传输,需要反复确认才能最终正确获取,整个过程耗时长,且数据多卡发送机制对终端要求高,一个终端需要配备多个北斗通信模块,成本高,负担大,不利于终端低功耗低成本小型化,难以在实际中应用。

发明内容

本申请提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输方法及系统,用于保障图像监测现场采集到的图像数据,可以低成本且稳定地通过卫星通信传输出来。

第一方面,本申请提供一种基于卫星物联网的图像数据传输方法,方法包括:

图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据;

图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,得到第二图像数据;

图像处理终端通过卫星物联网的通信网络,将第二图像数据发送至图像处理平台,使得图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据,并根据预设的图像处理策略对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第一种可能的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

结合本申请第一方面,在本申请第一方面第二种可能的实现方式中,图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据,包括:

图像处理终端获取图像监测现场的摄像头采集到的初始图像;

图像处理终端对初始图像进行感兴趣区域(region of interest,ROI),的目标检测,分割出第一图像数据。

第二方面,本申请提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输方法,方法包括:

图像处理平台接收图像处理终端通过卫星物联网的通信网络发送过来的第二图像数据,第二图像数据是图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理得到的,第一图像数据由图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取;

图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据;

图像处理平台根据预设的图像处理策略,对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第一种可能的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

结合本申请第二方面,在本申请第二方面第二种可能的实现方式中,图像处理任务包括将第一图像数据分发至其他图像处理终端,在分发端执行里德所罗门码纠错编码处理,在接收端执行里德所罗门码纠错解码处理。

第三方面,本申请提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输装置,装置包括:

获取单元,用于从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据;

编码单元,用于对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,得到第二图像数据;

传输单元,用于通过卫星物联网的通信网络,将第二图像数据发送至图像处理平台,使得图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据,并根据预设的图像处理策略对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

结合本申请第三方面,在本申请第三方面第一种可能的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

结合本申请第三方面,在本申请第三方面第二种可能的实现方式中,图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据,包括:

图像处理终端获取图像监测现场的摄像头采集到的初始图像;

图像处理终端对初始图像进行ROI的目标检测,分割出第一图像数据。

第四方面,本申请提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输装置,装置包括:

接收单元,用于接收图像处理终端通过卫星物联网的通信网络发送过来的第二图像数据,第二图像数据是图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理得到的,第一图像数据由图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取;

解码单元,用于对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据;

执行单元,用于根据预设的图像处理策略,对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

结合本申请第四方面,在本申请第四方面第一种可能的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

结合本申请第四方面,在本申请第四方面第二种可能的实现方式中,图像处理任务包括将第一图像数据分发至其他图像处理终端,在分发端执行里德所罗门码纠错编码处理,在接收端执行里德所罗门码纠错解码处理。

第五方面,本申请提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输系统,系统包括图像处理终端以及图像处理平台,以执行本申请第一方面、本申请第一方面任一种可能的实现方式、本申请第二方面或者本申请第二方面任一种可能的实现方式提供的方法。

第六方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有多条指令,指令适于处理器进行加载,以执行本申请第一方面、本申请第一方面任一种可能的实现方式、本申请第二方面或者本申请第二方面任一种可能的实现方式提供的方法。

从以上内容可得出,本申请具有以下的有益效果:

针对于图像监测现场采集到的第一图像数据,本申请在将其通过卫星通信传输出来的过程中,引入里德所罗门码纠错编码处理以及里德所罗门码纠错解码处理,以在接收端即图像处理平台,可以精确地确定所接收到的图像数据是否出现丢包问题,并可将出现丢包问题的数据包精确地还原出来,如此促进卫星通信物联网下的相关图像监测业务的良好运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的一种流程示意图;

图2为本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的一种场景示意图;

图3为本申请图像处理终端的一种结构示意图;

图4为本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种场景示意图;

图5为本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种流程示意图;

图6为本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种场景示意图;

图7为本申请纠错编码处理的一种工作流程图;

图8为本申请纠错编码处理的一种工作流程图;

图9为本申请基于卫星物联网的图像数据传输装置的一种结构示意图;

图10为本申请基于卫星物联网的图像数据传输装置的又一种结构示意图;

图11为本申请处理设备的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本申请中出现的对步骤进行的命名或者编号,并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤,已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序,只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。

本申请中所出现的模块的划分,是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行,另外,所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式,本申请中均不作限定。并且,作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离,可以是也可以不是物理模块,或者可以分布到多个电路模块中,可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本申请方案的目的。

在介绍本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法之前,首先介绍本申请所涉及的背景内容。

本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法、装置以及计算机可读存储介质,可应用于基于卫星物联网的图像数据传输系统,具体可应用于图像处理终端和/或图像处理平台,用于保障图像监测现场采集到的图像数据,可以低成本且稳定地通过卫星通信传输出来。

本申请提及的基于卫星物联网的图像数据传输方法,其执行主体可以为基于卫星物联网的图像数据传输装置,或者集成了该基于卫星物联网的图像数据传输装置的服务器、物理主机或者用户设备(User Equipment,UE)等不同类型的处理设备,实现本申请所涉及的图像处理终端和/或图像处理平台。其中,基于卫星物联网的图像数据传输装置可以采用硬件或者软件的方式实现,UE具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或者个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等终端设备。

可以理解的是,本申请是基于卫星物联网的图像监测场景所提出的,图像处理终端在卫星物联网的网络架构中,是部署于图像监测现场的处理设备,而图像处理平台在卫星物联网的网络架构中,则是处于该图像监测现场以外的设备构成。

下面,开始介绍本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法。

首先,参阅图1,图1从图像处理终端侧出发,示出了本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的一种流程示意图,本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法,具体可包括如下步骤S101至步骤S103:

步骤S101,图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据;

可以理解的是,对于图像监测现场的图像处理终端,其主要功能是为了将摄像头采集到的图像数据传输回图像处理平台后方,因此其需要配置卫星通信模块,以通过加入的卫星物联网的通信网络,将现场的图像数据通过卫星转发至相应的目的地。

此外,对于该图像处理终端,其本申请可以配置摄像头,也可通过外置的方式连接摄像头,来完成图像监测现场的图像数据的采集工作。

并且,考虑到现场可能有工作人员的情况,又或者考虑为终端配置人机交互功能,图像处理终端还可具备显示屏(显示装置),以提供相关图像的展示,例如可以显示采集到的相关图像数据,又或者供工作人员确定所需传输的图像数据,具体的,还可结合图2示出的本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的一种场景示意图进行理解。

对于图像处理终端的具体结构,作为一种实例,还可以参阅图3示出的本申请图像处理终端的一种结构示意图,在实际应用中,微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)通过摄像头(MIPI接口)采集图像数据,然后可进行相关的图像处理,还可通过显示屏(LVDS接口)显示采集到的图像数据,或者显示从卫星处接收到的图像数据,两者还可融合显示。

此外,MCU还可使用UART串口获取定位模块(例如北斗定位模块)提供的时间及经纬度定位信息、使用卫星通信模块收发图像数据,对外接口也可采集其他传感器数据,达到多数据融合的目的,如气象信息叠加到图像中。

此外,MCU还可对终端各模块的供电或者休眠唤醒进行控制,实现低功耗工作模式,而电源模块实现对上述所有模块的供电,使用稳压芯片保持终端各个模块工作电压稳定。

可以理解的是,对于摄像头所采集到的图像数据,可以都是需要从图像监测现场传回平台后方的数据,或者,还可对其进行预处理,以便向平台后方传回更为清晰或者数据量更小的数据。

例如,作为一种适于实用的实现方式,此处所提及预处理,具体可以包括以下内容:

图像处理终端获取图像监测现场的摄像头采集到的初始图像;

图像处理终端对初始图像进行ROI的目标检测,分割出第一图像数据。

容易看出,本申请针对图像的预处理,引入了图像分割机制,即,通过检测图像中的ROI区域,将图像监测现场中存在的特定监测对象作为需要传回平台后方的对象,如此实现精准化图像监测的效果。

该ROI,可以理解为,通过目标检测算法,从初始图像中检测是否含有预设的用户感兴趣对象的图像内容,若有,则可将其输出。

其中,该目标检测算法,具体可以通过人工智能(Artificial Intelligence,AI)实现,即,通过相关训练好的神经网络模型实现,该神经网络模型可以由初始模型通过标注有对应ROI检测结果的样本图像训练得到。

对于在模型训练中具体采用的模型类型、模型架构以及损失函数等方面,则可随实际需要调整,在此不做具体限定。

示例性的,本申请所涉及的图像监测现场,具体可以为森林防火监测现场,通俗点讲,本申请所做的图像监测,可以应用于森林防火应用场景,如此,可以将森林防火现场采集到的图像传回后方,以判断是否出现火情,方便及时部署灭火工作以及人员疏散工作,而对于上述示例性的ROI机制,则可具体将用户感兴趣区域配置为具有森林出现火情时的火焰图像区域,如此,可以精确地将具有火焰的图像数据传回后方,以达到实时、精确的防火监控效果。

步骤S102,图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,得到第二图像数据;

可以理解的是,对于现有技术中通过卫星通信传输图像数据存在丢包时还原不便的问题,本申请则在图像数据的传输过程中引入纠错编码、解码机制,具体的,在发送端即图像处理终端侧,引入一里德所罗门码纠错编码,对需要传回平台后方的图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,以此接收方则可通过对应的里德所罗门码纠错解码处理来检测是否存在丢包以及将出现丢包的数据还原出来,如此低成本地保障图像数据的稳定传输工作。

对于里德所罗门码,其可以理解为,是一种前向错误更正的信道编码,对由校正过采样数据所产生的有效多项式,编码过程首先在多个点上对这些多项式求冗余,然后将其传输或者存储,对多项式的这种超出必要值得采样使得多项式超定(过限定),当接收侧正确的收到足够的点后,就可以恢复原来的多项式,即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰有损。

对应的,在图像数据的发送端,即图像处理终端,则可存在对所传输数据的里德所罗门码纠错编码处理,而在图像数据的接收端,即数据处理平台,则可存在对所传输数据的里德所罗门码纠错解码处理。

步骤S103,图像处理终端通过卫星物联网的通信网络,将第二图像数据发送至图像处理平台,使得图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据,并根据预设的图像处理策略对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

可以理解的是,当图像处理平台侧接收到了图像处理终端通过卫星通信网络传输过来的图像数据后,则可对其执行与发送时第一图像数据执行的里德所罗门码纠错编码处理相对应的里德所罗门码纠错解码处理,如此可以还原出原始数据,即第一图像数据。

而后,图像处理平台,即可根据预设的图像处理策略对第一图像执行相关的图像处理任务。

例如,在上面中已提及,本申请所涉及的图像监测,具体可以应用于森林防火应用场景,如此,图像处理平台则可基于还原得到的第一图像数据,分析图像监测现场是否出现了火情,并做出相应的响应处理。

具体的,还可结合图4示出的本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种场景示意图进行理解。

从图1所示实施例可看出,针对于图像监测现场采集到的第一图像数据,本申请在将其通过卫星通信传输出来的过程中,引入里德所罗门码纠错编码处理以及里德所罗门码纠错解码处理,以在接收端即图像处理平台,可以精确地确定所接收到的图像数据是否出现丢包问题,并可将出现丢包问题的数据包精确地还原出来,如此促进卫星通信物联网下的相关图像监测业务的良好运行。

下面则从图像处理平台侧,来理解本申请所提及的基于卫星物联网的图像数据传输方法的介绍。

参阅图他,图5从图像处理平台侧出发,示出了本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种流程示意图,本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法,具体还可包括如下步骤S501至步骤S503:

步骤S501,图像处理平台接收图像处理终端通过卫星物联网的通信网络发送过来的第二图像数据,第二图像数据是图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理得到的,第一图像数据由图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取;

步骤S502,图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据;

步骤S503,图像处理平台根据预设的图像处理策略,对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

可以理解,图5所示实施例与图1所示实施例,是从不同角度来说明的本申请所提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法,因此,上述图5所示步骤的说明,可以参照前面图1所示步骤的说明,具体在此不再赘述。

此外,还可结合图6示出的本申请基于卫星物联网的图像数据传输方法的又一种场景示意图进行理解。

与此同时,对于图像处理平台所做的图像处理任务,在一些可能的实现方式中,还可存在分发至其他图像处理终端的情况。

可以理解,对于整体的图像监测现场,可以拆分为不同的、小的图像监测现场,对应的,本申请所涉及基于卫星物联网的图像数据传输系统可以存在大量的图像处理终端,而一图像处理终端采集到的图像数据,还可在图像处理终端之间进行共享,如此在实际应用中,方便各处科研任务、数据分析任务的执行。

或者说,在上面内容中,图1、图5中所涉及的基于卫星物联网的图像数据传输系统,其实也是包括了大量的图像处理终端的,并与图1、图5中所涉及的图像处理终端组成了整体的基于卫星物联网的图像数据传输系统,该设置的目的是为了方便说明。

如此,可以理解的是,不仅图像处理终端可以向平台后方传输图像数据,平台后方也可向现场的图像处理终端传输图像数据,对应的,在通过卫星通信网络进行数据传输的过程中,都可包括里德所罗门码纠错编码处理以及里德所罗门码纠错解码处理。

而对于上述提及的图像处理平台所执行的图像处理任务,除了可以本地进行的第一图像数据的图像分析处理,还可包括将第一图像数据分发至其他图像处理终端,在该情况下,在分发端(例如作为中转服务器的图像处理终端,或者直接为平台中的中转服务器、中心服务器)执行里德所罗门码纠错编码处理,在接收端执行里德所罗门码纠错解码处理。

此外,对于卫星通信网络,在实际应用中,也可纳入本申请基于卫星物联网的图像数据传输系统的范畴中,具体随实际情况而定。

其次,在实际应用中,对于图像数据的传输,也可在终端侧和平台侧拟定一套通用的数据接口协议,数据传输接口协议如下所示。

而对于针对图像数据传输所配置的里德所罗门码所执行的编码处理以及解码处理,本申请在实际应用中还可进一步的优化设置,具体如下。

一方面,参考图7示出的本申请纠错编码处理的一种工作流程图,本申请在实际应用中所做的里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包。

需要理解的是,对于上述的里德所罗门码纠错编码处理,本申请在具体应用中,并不是完全照搬现有的里德所罗门码的应用方案,本申请在现有的里德所罗门码纠错编码基础上,通过对数据包的分包预处理,在里德所罗门码纠错编码里面添加上述自定义的数据协议,实际的数据内容经过自定义协议校验编码,然后再使用里德所罗门码编码,改进了里德所罗门码纠错编码只能容忍数据丢失,无法容忍数据篡改的问题。

另一方面,参考图8示出的本申请纠错编码处理的一种工作流程图,本申请在实际应用中所做的里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

需要理解的是,对于上述的里德所罗门码纠错解码处理,本申请在具体应用中,并不是完全照搬现有的里德所罗门码的应用方案,本申请在现有的里德所罗门码纠错解码基础上,通过对数据包的信息提取,分析校验出正确的数据内容,生成有限里德所罗门码,然后通过里德所罗门码纠错解码,还原出原数据包,达到数据的完整正确解析。

对于上面对里德所罗门码纠错编码处理及里德所罗门码纠错解码处理的优化设置方案,本申请在实际应用中经过跟踪发现,可以抵抗最大50%的丢包率,显然具有优异的改进效果。

以上是本申请提供基于卫星物联网的图像数据传输方法的介绍,为便于更好的实施本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法,本申请还从功能模块角度提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输装置。

参阅图9,图9为本申请基于卫星物联网的图像数据传输装置的一种结构示意图,在本申请中,基于卫星物联网的图像数据传输装置900具体可包括如下结构:

获取单元901,用于从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据;

编码单元902,用于对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,得到第二图像数据;

传输单元903,用于通过卫星物联网的通信网络,将第二图像数据发送至图像处理平台,使得图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据,并根据预设的图像处理策略对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

在一种示例性的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

在又一种示例性的实现方式中,获取单元901,具体用于:

获取图像监测现场的摄像头采集到的初始图像;

对初始图像进行ROI的目标检测,分割出第一图像数据。

参阅图10,图10为本申请基于卫星物联网的图像数据传输装置的又一种结构示意图,在本申请中,基于卫星物联网的图像数据传输装置1000具体还可包括如下结构:

接收单元1001,用于接收图像处理终端通过卫星物联网的通信网络发送过来的第二图像数据,第二图像数据是图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理得到的,第一图像数据由图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取;

解码单元1002,用于对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据;

执行单元1003,用于根据预设的图像处理策略,对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

在一种示例性的实现方式中,里德所罗门码纠错编码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

对待处理数据进行分包处理,每包数据添加包信息以及编码信息,分包处理后的数据包生成一个k*m的矩阵;

根据包数k生成相应的里德所罗门码,里德所罗门码为一个n*m的矩阵,n>k,n-k为添加的检验包数,n最大为2k;

将里德所罗门码与k*m的矩阵相乘产生一个编码矩阵,得到待传输的总数据包;

里德所罗门码纠错解码处理,在处理过程中具体包括以下内容:

判断是否收到足够的数据包,数据包数量大于k才进行解码;

确定进行解码后,根据信息头及编号判断丢失的数据,生成相应的有限里德所罗门码;

计算有限里德所罗门码的逆矩阵;

用逆矩阵乘以获取接收的数据矩阵,还原出原数据包。

在又一种示例性的实现方式中,图像处理任务包括将第一图像数据分发至其他图像处理终端,在分发端执行里德所罗门码纠错编码处理,在接收端执行里德所罗门码纠错解码处理。

本申请还从硬件结构角度提供了一种基于卫星物联网的图像数据传输系统,该基于卫星物联网的图像数据传输系统可以包括数据处理终端以及数据处理平台,为方便硬件结构上的说明,将数据处理终端以及数据处理平台都作为一种处理设备进行说明。

参阅图11,图11示出了本申请处理设备的一种结构示意图,具体的,本申请处理设备可包括处理器1101、存储器1102以及输入输出设备1103,处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机程序时实现如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法的各步骤;或者,处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机程序时实现如图9或者图10对应实施例中各单元的功能,存储器1102用于存储处理器1101执行上述图1或者图5对应实施例中方法所需的计算机程序。

示例性的,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器1102中,并由处理器1101执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。

处理设备可包括,但不仅限于处理器1101、存储器1102、输入输出设备1103。本领域技术人员可以理解,示意仅仅是处理设备的示例,并不构成对处理设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如处理设备还可以包括网络接入设备、总线等,处理器1101、存储器1102、输入输出设备1103等通过总线相连。

处理器1101可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,处理器是处理设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。

存储器1102可用于存储计算机程序和/或模块,处理器1101通过运行或执行存储在存储器1102内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器1102内的数据,实现计算机装置的各种功能。存储器1102可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等;存储数据区可存储根据处理设备的使用所创建的数据等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机程序时,具体可实现以下功能:

从图像监测现场的摄像头处获取待传输的第一图像数据;

对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理,得到第二图像数据;

通过卫星物联网的通信网络,将第二图像数据发送至图像处理平台,使得图像处理平台对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据,并根据预设的图像处理策略对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

或者,处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机程序时,具体可实现以下功能:

接收图像处理终端通过卫星物联网的通信网络发送过来的第二图像数据,第二图像数据是图像处理终端对第一图像数据执行里德所罗门码纠错编码处理得到的,第一图像数据由图像处理终端从图像监测现场的摄像头处获取;

对第二图像数据进行里德所罗门码纠错解码处理,还原出第一图像数据;

根据预设的图像处理策略,对第一图像数据执行相关的图像处理任务。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的基于卫星物联网的图像数据传输装置、系统及其相应单元的具体工作过程,可以参考如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法的说明,具体在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。

为此,本申请提供一种计算机可读存储介质,其中存储有多条指令,该指令能够被处理器进行加载,以执行本申请如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法的步骤,具体操作可参考如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法的说明,在此不再赘述。

其中,该计算机可读存储介质可以包括:只读存储器(Read Only Memory,ROM)、随机存取记忆体(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。

由于该计算机可读存储介质中所存储的指令,可以执行本申请如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法的步骤,因此,可以实现本申请如图1或者图5对应实施例中基于卫星物联网的图像数据传输方法所能实现的有益效果,详见前面的说明,在此不再赘述。

以上对本申请提供的基于卫星物联网的图像数据传输方法、装置、系统以及计算机可读存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

相关技术
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