本發(fā)明涉及通訊傳輸。更具體地，本發(fā)明涉及基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急通訊傳輸方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能設(shè)備依賴于4g或5g基站無線網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)超過基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍時(shí)，智能設(shè)備將失去通信作用；在人員稀少的地區(qū)通常沒有4g或5g網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，此時(shí)衛(wèi)星通信就顯得尤為重要，隨著北斗定位導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已建成北斗一代、二代、三代導(dǎo)航通信系統(tǒng)，且北斗通信技術(shù)也不斷向民用技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展；在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的工程建設(shè)是不可避免的，在沒有4g或5g網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域，保證施工人員的便捷通信和安全是非常重要的。

2、相關(guān)技術(shù)中，例如申請(qǐng)公布號(hào)為cn117692047a的中國(guó)專利申請(qǐng)文件，公開了一種基于自組網(wǎng)衛(wèi)星通信的移動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：移動(dòng)監(jiān)測(cè)無人機(jī)子系統(tǒng)，用于利用搭載衛(wèi)星終端的無人機(jī)集群進(jìn)行集群圖像采集，并通過自組網(wǎng)衛(wèi)星子系統(tǒng)將集群圖像采集結(jié)果回傳至應(yīng)急監(jiān)控平臺(tái)；自組網(wǎng)衛(wèi)星子系統(tǒng)，用于進(jìn)行衛(wèi)星自組網(wǎng)，并提供衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將集群圖像采集結(jié)果傳輸至應(yīng)急監(jiān)控平臺(tái)；應(yīng)急監(jiān)控平臺(tái)，用于通過自組網(wǎng)衛(wèi)星子系統(tǒng)接收集群圖像采集結(jié)果，并通過屏幕進(jìn)行顯示；該發(fā)明還提供了衛(wèi)星自組網(wǎng)并提供衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將集群圖像采集結(jié)果傳輸至應(yīng)急監(jiān)控平臺(tái)的方法。該發(fā)明解決了現(xiàn)有應(yīng)急通信中衛(wèi)星通信不穩(wěn)定和時(shí)鐘同步浪費(fèi)通信資源的問題。

3、在應(yīng)急通訊的過程中，除了通信傳輸穩(wěn)定性和通信資源，通訊傳輸有效性和通訊傳輸效率也是需要重點(diǎn)考慮的，而高分辨率的圖像和視頻會(huì)嚴(yán)重影響通訊傳輸有效性和通訊傳輸效率，因此需要對(duì)圖像或視頻進(jìn)行壓縮傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述在應(yīng)急通訊的過程中，高分辨率的圖像和視頻會(huì)嚴(yán)重影響通訊傳輸有效性和通訊傳輸效率，因此需要對(duì)圖像或視頻進(jìn)行壓縮傳輸?shù)募夹g(shù)問題，本發(fā)明在如下的多個(gè)方面中提供方案。

2、在第一方面中，本發(fā)明提供了基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急通訊傳輸方法，包括：將應(yīng)急通訊中待傳輸?shù)膱D像分割為相同大小的圖像塊，圖像塊包括一個(gè)中心點(diǎn)和多個(gè)鄰域點(diǎn)；將所有圖像塊的中心點(diǎn)組成關(guān)鍵圖像；將各圖像塊中所有鄰域點(diǎn)的第標(biāo)記值組成的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)，作為各圖像塊的第代表灰度值，將所有圖像塊的第代表灰度值組成第補(bǔ)充圖像，，為預(yù)設(shè)數(shù)值；對(duì)關(guān)鍵圖像和多個(gè)補(bǔ)充圖像進(jìn)行應(yīng)急通訊傳輸；其中，鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值的獲取方法為：若鄰域點(diǎn)的灰度值大于中心點(diǎn)的灰度值，等于第一數(shù)碼，否則等于第二數(shù)碼；對(duì)圖像中所有鄰域點(diǎn)的灰度差異進(jìn)行多峰高斯擬合，將獲得的高斯混合模型作為鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值所屬的高斯混合模型；，鄰域點(diǎn)的第標(biāo)記值的獲取方法為：若鄰域點(diǎn)的灰度差異屬于左側(cè)的子混合模型，等于第一數(shù)碼，且將左側(cè)的子混合模型作為鄰域點(diǎn)的第標(biāo)記值所屬的高斯混合模型，否則等于第二數(shù)碼，將右側(cè)的子混合模型作為；鄰域點(diǎn)的灰度差異是指鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度值的差值的絕對(duì)值，子混合模型是根據(jù)分割閾值對(duì)高斯混合模型進(jìn)行分割獲得的，為鄰域點(diǎn)的第標(biāo)記值所屬的高斯混合模型，等于組成的所有高斯分量中中間的兩個(gè)高斯分量之間的波谷。

3、本發(fā)明將待傳輸?shù)膱D像中所有圖像塊的中心點(diǎn)組成關(guān)鍵圖像，獲取的關(guān)鍵圖像相當(dāng)于待傳輸?shù)膱D像的下采樣圖像，通過下采樣直接減少了圖像的像素點(diǎn)數(shù)量，像素點(diǎn)數(shù)量的減少意味著需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量減少，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待傳輸?shù)膱D像的壓縮，從而提高了通訊傳輸有效性和通訊傳輸效率。

4、本發(fā)明在獲取關(guān)鍵圖像后，先通過鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度值大小關(guān)系，獲取鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值，進(jìn)而獲得第一補(bǔ)充圖像，再根據(jù)鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的高斯混合模型，獲取鄰域點(diǎn)的各標(biāo)記值，進(jìn)而獲得其他補(bǔ)充圖像，以此不斷縮小鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的范圍，對(duì)補(bǔ)充圖像進(jìn)行傳輸后，接收方就能夠根據(jù)各補(bǔ)充圖像獲得鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度值大小關(guān)系以及鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的范圍，進(jìn)而在對(duì)關(guān)鍵圖像進(jìn)行上采樣還原傳輸?shù)膱D像時(shí)，能夠限制上采樣后各鄰域點(diǎn)的灰度值；相較于直接根據(jù)對(duì)關(guān)鍵圖像上采樣來還原傳輸?shù)膱D像，保留的圖像特征更多，圖像質(zhì)量更好，有助于后續(xù)的圖像分析、目標(biāo)識(shí)別等操作。

5、優(yōu)選地，所述應(yīng)急通訊中待傳輸?shù)膱D像包括靜態(tài)圖像和視頻中的i幀圖像。

6、優(yōu)選地，所述圖像塊的大小為，其中，為范圍內(nèi)的整數(shù)。

7、優(yōu)選地，所述對(duì)圖像中所有鄰域點(diǎn)的灰度差異進(jìn)行多峰高斯擬合，將獲得的高斯混合模型作為鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值所屬的高斯混合模型，包括：根據(jù)圖像中所有鄰域點(diǎn)的灰度差異，構(gòu)建灰度差異直方圖；對(duì)灰度差異直方圖進(jìn)行多峰高斯擬合，獲得高斯混合模型，由多個(gè)高斯分量組成，每個(gè)高斯分量有一個(gè)波峰，相鄰兩個(gè)高斯分量之間有一個(gè)波谷；根據(jù)第個(gè)高斯分量的擬合誤差以及波峰處的預(yù)測(cè)頻率與波谷處的預(yù)測(cè)頻率的差異，計(jì)算第個(gè)高斯分量的保留概率；將保留概率最大的個(gè)高斯分量組成的高斯混合模型，作為鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值所屬的高斯混合模型；其中，。

8、優(yōu)選地，所述灰度差異直方圖的橫軸為各灰度差異，縱軸為各灰度差異的頻率；所述灰度差異的頻率等于灰度差異對(duì)應(yīng)的所有鄰域點(diǎn)的數(shù)量與圖像中所有鄰域點(diǎn)的比值。

9、優(yōu)選地，所述第個(gè)高斯分量的保留概率滿足表達(dá)式：；式中，為第個(gè)高斯分量的保留概率，為第個(gè)高斯分量的擬合誤差，為高斯分量的波峰處的預(yù)測(cè)頻率，是第個(gè)高斯分量與第個(gè)高斯分量之間的波谷處的預(yù)測(cè)頻率，是第個(gè)高斯分量與第個(gè)高斯分量之間的波谷處的預(yù)測(cè)頻率。

10、對(duì)于每個(gè)高斯分量，計(jì)算其波峰處的預(yù)測(cè)頻率與波谷處的預(yù)測(cè)頻率的差異，這反映了模型對(duì)直方圖特征的捕捉能力，擬合誤差反映了模型捕捉直方圖特征的準(zhǔn)確性，根據(jù)每個(gè)高斯分量的擬合誤差和概率差異，計(jì)算每個(gè)高斯分量的保留概率，使得后續(xù)根據(jù)保留概率確定的高斯分量能夠準(zhǔn)確地反映圖像中所有鄰域點(diǎn)的灰度差異。

11、優(yōu)選地，所述第個(gè)高斯分量的擬合誤差滿足表達(dá)式：；式中，為第個(gè)高斯分量的擬合誤差，為第個(gè)高斯分量涉及到的所有灰度差異的數(shù)量，為第個(gè)高斯分量涉及到的第個(gè)灰度差異的頻率，為第個(gè)高斯分量涉及到的第個(gè)灰度差異在第個(gè)高斯分量的預(yù)測(cè)頻率，為絕對(duì)值函數(shù)。

12、優(yōu)選地，所述對(duì)關(guān)鍵圖像和多個(gè)補(bǔ)充圖像進(jìn)行應(yīng)急通訊傳輸時(shí)，按照關(guān)鍵圖像、第一補(bǔ)充圖像、第二補(bǔ)充圖像、…、第補(bǔ)充圖像、第補(bǔ)充圖像的順序進(jìn)行傳輸。

13、按照關(guān)鍵圖像、第一補(bǔ)充圖像、第二補(bǔ)充圖像、…、第補(bǔ)充圖像、第補(bǔ)充圖像的順序進(jìn)行傳輸，當(dāng)情況緊急時(shí)，可以直接根據(jù)當(dāng)前接收到的關(guān)鍵圖像和多個(gè)補(bǔ)充圖像還原圖像，甚至直接根據(jù)關(guān)鍵圖像還原圖像，從而提高了通訊傳輸效率。

14、優(yōu)選地，所述對(duì)關(guān)鍵圖像和多個(gè)補(bǔ)充圖像進(jìn)行應(yīng)急通訊傳輸時(shí)，每當(dāng)獲取到關(guān)鍵圖像或補(bǔ)充圖像時(shí)，對(duì)獲取到的關(guān)鍵圖像或補(bǔ)充圖像進(jìn)行傳輸。

15、由于根據(jù)關(guān)鍵圖像和不同數(shù)量的補(bǔ)充圖像，都能還原圖像，只是最終還原后的圖像保留的圖像特征不同，圖像質(zhì)量不同；因此，在對(duì)關(guān)鍵圖像和補(bǔ)充圖像進(jìn)行應(yīng)急通訊傳輸時(shí)，能夠做到一邊獲取關(guān)鍵圖像和各補(bǔ)充圖像，一邊進(jìn)行傳輸，從而提高了通訊傳輸效率。

16、第二方面，本發(fā)明提供基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急通訊傳輸系統(tǒng)，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急通訊傳輸方法。

17、通過采用上述技術(shù)方案，將上述的基于北斗衛(wèi)星的應(yīng)急通訊傳輸方法生成計(jì)算機(jī)程序，并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中，以被處理器加載并執(zhí)行，從而根據(jù)存儲(chǔ)器及處理器制作終端設(shè)備，方便使用。

18、本發(fā)明的有益效果在于：

19、本發(fā)明將待傳輸?shù)膱D像中所有圖像塊的中心點(diǎn)組成關(guān)鍵圖像，獲取的關(guān)鍵圖像相當(dāng)于待傳輸?shù)膱D像的下采樣圖像，通過下采樣直接減少了圖像的像素點(diǎn)數(shù)量，像素點(diǎn)數(shù)量的減少意味著需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量減少，實(shí)現(xiàn)了對(duì)待傳輸?shù)膱D像的壓縮，從而提高了通訊傳輸有效性和通訊傳輸效率；

20、進(jìn)一步，本發(fā)明在獲取關(guān)鍵圖像后，先通過鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度值大小關(guān)系，獲取鄰域點(diǎn)的第一標(biāo)記值，進(jìn)而獲得第一補(bǔ)充圖像，再根據(jù)鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的高斯混合模型，獲取鄰域點(diǎn)的各標(biāo)記值，進(jìn)而獲得其他補(bǔ)充圖像，以此不斷縮小鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的范圍，對(duì)補(bǔ)充圖像進(jìn)行傳輸后，接收方就能夠根據(jù)各補(bǔ)充圖像獲得鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度值大小關(guān)系以及鄰域點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差異所屬的范圍，進(jìn)而在對(duì)關(guān)鍵圖像進(jìn)行上采樣還原傳輸?shù)膱D像時(shí)，能夠限制上采樣后各鄰域點(diǎn)的灰度值；相較于直接根據(jù)對(duì)關(guān)鍵圖像上采樣來還原傳輸?shù)膱D像，保留的圖像特征更多，圖像質(zhì)量更好，有助于后續(xù)的圖像分析、目標(biāo)識(shí)別等操作。