[发明专利]一种适用于无人机序列图像的压缩方法

权利要求书

1.一种适用于无人机序列图像的压缩方法，按照以下步骤进行：

步骤S1  依据机载辅助数据信息，计算出与第一帧图像有重叠区域的系列帧，构成一个帧组，计算第i帧与第i+j帧之间飞机的位移若则表明第i帧与第i+j帧具有重叠区域；其中，v_p表示拍摄第p帧图像时的航向瞬时速度，p＝i，i+1，…，i+j，δ_v为速度值误差，f为图像帧频率，h为无人机飞行高度，θ_x为拍摄航向视场角；同理求出在旁向上有重叠区域的帧为第i帧至第i+k帧；取n＝min(j，k)，则有第i帧至第i+n帧构成一个帧组，其中第i帧为首帧，第i+n帧为尾帧；之后再以第i+n帧为首帧，满足上式的一组帧将构成新的一个帧组；

步骤S2  每个帧组按照如下方式进行压缩：

S201分别计算当前帧与首帧和尾帧的重叠区域；

S202分别在首帧与当前帧的重叠区域，尾帧与当前帧的重叠区域中选取至少五个匹配块选择域，并在这些选择域中选取匹配块；

S203分别使用首帧和尾帧对应的匹配块在当前帧内作匹配运算，进一步求得首帧和尾帧各自到当前帧的投影变换矩阵，作为预测矩阵；

S204利用首帧、尾帧及其各自对应的预测矩阵估计得到当前帧的预测帧，求取当前帧与预测帧的残差；

S205按照步骤S201～S204求取帧组内首帧以外所有帧的残差；

S206将首帧与其它帧的残差图像拼接成一个单幅大图，采用JPEG2000标准对单幅大图做整体压缩。

2.根据权利要求1所述的适用于无人机序列图像的压缩方法，其特征在于，所述步骤S202按照如下方式在选择域中选取匹配块：选取遍历窗口，将该窗口应用在选择域中选出具有最大局部方差的窗口图像作为匹配块，局部方差的计算方法为：

左上角顶点坐标为(a，b)的窗口图像的局部方差

Var(a,b)=x(a,b)2‾-1N′M′x(a,b)‾2,]]>

左上角顶点坐标为(a+1，b)的窗口图像的局部方差

Var(a+1,b)=x(a,b)2‾-1N′M′Σj=0M′-1x(a,b+j)2+1N′M′Σj=0M′-1x(a+N′+1,b+j)2]]>

-1N′M′(x‾(a,b)-1N′M′Σj=0M′-1(x(a,b+j))+1N′M′Σj=0M′-1(x(a+N′+1,b+j)))2]]>

左上角顶点坐标为(a，b+1)的窗口图像的局部方差

Var(a,b+1)=x(a,b)2‾-1N′M′Σi=0N′-1x(a+i,b)2+1N′M′Σi=0N′-1x(a+i,b+M′+1)2]]>

-1N′M′(x‾(a,b)-1N′M′Σi=0N′-1(x(a+i,b))+1N′M′Σi=0N′-1(x(a+i,b+M′+1)))2]]>

其中，N′为窗口图像的横向宽度，M′为窗口图像的纵向宽度，x_(，)的右下标表示点坐标，整体含义表示该点坐标对应的像素值，为左上角顶点坐标为(a，b)的窗口图像的像素值平均值，为左上角顶点坐标为(a，b)的窗口图像像素值平方的平均值。

3.根据权利要求1所述的适用于无人机序列图像的压缩方法，其特征在于，所述步骤S203按照如下方式确定首帧到当前帧的投影变换矩阵：

选取匹配对u＝1，…，4，(x_su，y_su)为首帧的第u个匹配块的中心坐标，(x_cu，y_cu)为当前帧中对应首帧第u个匹配块的匹配图中心坐标，构建投影变换方程求解得到坐标齐次化变量z_cs和首帧到当前帧的投影变换矩阵H_s。