[发明专利]昆虫机器人海量图像数据并行处理平台

权利要求书

1.昆虫机器人海量图像数据并行处理平台，其特征在于：包括：

多视点高帧高清相机采集系统和分布式存储系统HDFS；

其中多视点高帧高清相机采集系统采集昆虫多视点飞行姿态和轨迹的图像帧序列来构建数据库，为后续边缘检测及姿态分析提供行为数据；

基于Hadoop框架构建一主五从集群服务器，以离线将采集到海量未经处理的昆虫行为图像数据上传至所述的分布式存储系统HDFS中；其中海量图像帧数据自动加载至集群的并行图像处理模块中；并行图像处理模块改造了MapReduce编程模式，使其应用于海量图像处理领域，提升平台对海量图像的处理效率；

其中MapReduce编程模式具体改造为：

在 MapReduce 中键和值类型直接采用Hadoop 默认提供的 LongWritable 和 Text数据类型，LongWritable 以文本行信息得出帧存储位置进而定义帧单位，而Text 用来存储每行中记录的图像路径信息；

从 FileInputFormat 生成的切片中获取需要的键值对并且传递给 Map 函数；当 Map函数接收到键值对参数，根据值中的数据以及定义好的 FSDataInPutStream，连接到 HDFS中的对应路径下读取所需要图像的二进制数据流；

数据处理是采用的OpenCV的方式，利用 OpenCV提供的数据类型 Mat，将数据流中的二进制数据转换为 Mat 类型后，直接调用基于OpenCV 的图像处理算法实现图像在 Hadoop中的并行处理；

在图像数据处理完成后，返回一个 Mat 类型的数据，在 Map函数的最后，将数据转换为图像最初的数据类型并存储在当前的数据节点当中，最后将存储在本地的图像上传至HDFS 中。

2.根据权利要求1所述的昆虫机器人海量图像数据并行处理平台，其特征在于：

所述的多视点高帧高清相机采集系统以多视点同步相机记录昆虫运动飞行姿态和轨迹；

包含PC端发送给昆虫机器人电刺激指令的控制窗口以及多相机监控窗口，该窗口还包含电刺激信号的频率和刺激个数选择和调整按钮，视频录制及标定；

包含六台海康MV-CH050-10CM工业面阵相机，分辨率2432×2048，最大帧率140fps；

包含高精度TTL同步信号控制器，用于同步触发六台高清高帧工业相机；

包含三块DALSA 相机采集卡，用于缓存相机采集的高通量视频数据；

包含高性能服务器磁盘阵列RAID，提高传输速率和通过数据校验提供容错能力；离线上传至分布式存储系统HDFS中，为并行处理模块作前置准备。