一种计算机图像处理设备的制作方法

本发明属于图像处理技术领域，尤其涉及一种计算机图像处理设备。

背景技术：

目前，头戴式计算机(Headset Computer)是一种体积微小、结构紧凑、方便携带的微型计算机，采用位于人眼前方的微显示屏作为显示器，可像佩戴眼镜一样戴在头部，让使用者在获取信息的同时，能用双手进行其它操作而不受限制，在军事、医疗、工业、娱乐等领域具有广阔应用前景。申请号201220684588.3本发明涉及一种具有头部动作感应人机交互方式的头戴式计算机，属于计算机技术领域。包括应用处理器、显示驱动器、微显示屏、数模转换器、耳机、音频编码器、传声器，还包括一个由透镜、图像传感器和图像处理器组成的头部姿态测量装置包括。应用处理器分别与显示驱动器、数模转换器、音频编码器和图像处理器相连接，微显示屏与显示驱动器相连接，透镜放置在图像传感器的前面，图像传感器与图像处理器相连接，耳机与数模转换器相连接，传声器与音频编码器相连接。本头戴式计算机可实时检测头部姿态动作，动作感应灵敏度高，屏幕光标移动与头部运动同步，没有光标移动滞后问题。同时，本计算机具有系统结构简单、可靠且易于实施的优点。

但是计算机图像处理系统存在处理器的处理速度较慢，传统计算机只有一个屏幕进行操作，不支持多人同时对一个电脑操作，降低了工作效率。

技术实现要素：

本发明为解决现有计算机图像处理系统存在处理器的处理速度较慢，传统计算机只有一个屏幕进行操作，不支持多人同时对一个电脑操作，降低了工作效率的技术问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的计算机图像处理设备。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明的计算机图像处理方法，通过以下方法进行图像处理：

步骤一、获取原始图像以及原始图像加入环境光底色后的降质图像，获取所述原始图像和降质图像的色度差异以及利用所述色度差异对所述原始图像进行色度补偿以得到补偿后图像；

步骤二、对该补偿后图像数据进行校正获得校正数据，对校正数据进行除噪处理获得除噪数据，对除噪数据进行重排获得重排数据，对重排数据进行卷积获得卷积数据；

步骤三、选取校正后的补偿图像，在纠正区域中分别标注对应的第一同名点，第二同名点，……第n同名点，所述第一同名点位于待纠正的第一图像，第二同名点位于待纠正的第二图像，......第n同名点位于待纠正的第n图像；

步骤四、在纠正区域选择与第一同名点，第二同名点，……第n同名点的距离符合预设要求的点作为基准点，将第一同名点，第二同名点，……第n同名点以基准点为原点纠正到需要的位置，将第一图像，第二图像，……第n图像拼接在一起；

步骤五、接收拼接后的多个图像，从多个图像中定义供处理的一组图像，使该组图像内的至少一个成分对齐，通过对一个或者更多个图像进行剪裁、调整大小和旋转来变换经过对齐的图像中的一个或者更多个以产生一系列经过变换的图像；

步骤六、生成经过变换的图像的数据矩阵，并对数据矩阵进行中心化或标准化，计算中心化或标准化后的所述数据矩阵的方差矩阵，将方差矩阵的特征多项式转换为高次特征多项式；

步骤七、判断高次特征多项式的根的个数，根据根的个数及预设的初始解，对所述高次特征多项式进行迭代求解，当迭代求解获得的根的个数剩余四个时，根据当前迭代求解获得的特征多项式的数学表达式计算剩余的四个根，输出所有特征根，根据所述特征根计算特征向量，根据特征向量获得变换矩阵，将变换矩阵乘以数据矩阵得到压缩后的图像；

步骤八、多路处理器通过数据矩阵获取不同的压缩后的图像并解压，对解压后的图像进行多层小波分解，以获得对应的多层小波系数，根据多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数，确定每层小波系数对应的噪声阈值；

步骤九、利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数，对所述多层小波系数进行去噪处理，利用去噪处理后的多层小波系数重构对应的原始图像；

步骤十、接收使用者发送的图像请求，所述图像请求中包括请求的图像的同名点标识，根据所述图像的同名点标识获取图像根，并将图像根返回给使用者。

进一步，所述确定每层小波系数对应的噪声阈值的步骤包括：

根据如下公式确定每层小波系数对应的噪声阈值：

其中，g为含噪图像的小波系数的总数，k为对应的分解层序数，λ_k为对含噪图像进行g层小波分解后第k层的噪声阈值；

δ_k＝median(|(w_pq)_k|)/0.6745；

(w_pq)k表示小波分解后第k层的水平，垂直，对角线方向上的高频系数。

进一步，根据下式对所述数据矩阵进行标准化：

式中：

得到：

A＝(A_ij)_m×n；

m为数据矩阵的行数，n为数据矩阵的列数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n；Xij为数据矩阵中第i行第j列的数据。

进一步，所述计算机图像处理设备设置有图像传感器和应用处理器，所述图像传感器和应用处理器之间安装有多屏幕计算机；所述像处理的多屏幕计算机内部安装有多路处理器。

进一步，所述多屏幕计算机设置有移动设备端，所述移动设备端设置有多个，均与所述主机箱连接，每个所述移动设备端均设置有所述摄像头，所述显示屏设置在所述移动设备端的表面，所述移动设备端内部设置有所述无线传输装置，所述移动端处理装置，所述移动端图像处理装置和所述电源，所述主机箱正面设置有所述驱动器，所述数据连接盒设置在所述驱动器下方，所述数据连接盒内部设置有所述USB端口、所述耳机孔和所述耳麦孔，所述开机键和所述重启键设置在所述数据连接盒下方，所述声音控制模块、所述主处理装置、所述数据传输装置、所述主存储装置、所述散热装置和所述网络传输装置设置在所述主机箱内部。

进一步，所述多路处理器包括：

四非门输入电路的信号输入端与多路监控视频信号输出端连接；

所述四非门输入电路的信号输出端与单片机处理器电路的信号输入端连接；

所述单片机处理器电路的信号输出端与运算放大器电路的信号输入端连接；

所述运算放大器电路的信号输出端与控制电路输入端连接；

所述控制电路的控制输出端与所述单片机处理器电路的控制信号输入端连接，所述单片机处理器电路的视频图像信号输出端与计算机连接。

进一步，还设置有跳线插座，所述跳线插座为两组，一组与正极连接，一组与负极连接，连接负极的跳线插座的三个端口分别并联有第三电阻、第四电阻和第五电阻。

进一步，所述多屏幕计算机进一步包括中央处理器；

所述中央处理器与图像噪声处理模块连接，所述图像噪声处理模块用于处理图像采集过程中存在的噪声干扰，所述中央处理器与散热模块连接，所述散热模块用于降低图像处理设备工作时所产生的热量，所述中央处理器与存贮器连接，所述存储器用于存贮计算机图像处理设备处理好的图像信息，所述中央处理器与边缘检测模块连接，所述边缘检测模块用于检测预处理图像的边缘盲区的有效信息，所述中央处理器与图像采集卡连接，所述图像采集卡用于完成图像识别前的准备工作，所述图像采集卡与LED显示器连接，所述LED显示器用于展示图像采集过程中的动态图像，所述图像采集卡与CCD摄像模块连接，所述CCD摄像模块用于摄取有效的图像采集信息，所述中央处理器与图像缺陷分析模块连接，所述图像缺陷分析模块用于分析图像处理过程中的样品缺陷，所述图像缺陷分析模块与语音提示模块连接，所述语音提示模块用于提示操作人员待测样品出现缺陷。

本发明通过在图片上设置同名点，将多个图像拼接在一起，多路处理器通过数据矩阵获取不同的压缩后的图像并解压，利用去噪处理后的多层小波系数重构对应的原始图像，提高了图像的传输速度，可实现多台设备同时对多个图像的获取和处理，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的计算机图像处理设备结构示意图。

图2是本发明实施例提供的多屏幕计算机结构示意图。

图3是本发明实施例提供的驱动器、数据连接盒和USB端口结构示意图。

图4是本发明实施例提供的多路处理器结构示意图。

图5是本发明实施例提供的中央处理器结构示意图。

图中：1、多屏幕计算机；1-1、移动设备端；1-2、显示屏；1-3、摄像头；1-4、无线传输装置；1-5、移动端处理装置；1-6、移动端图像处理装置；1-7、电源；1-8、驱动器；1-9、数据连接盒；1-10、USB端口；1-11、耳机孔；1-12、耳麦孔；1-13、声音控制模块；1-14、开机键；1-15、主机箱；1-16、重启键；1-17、主处理装置；1-18、数据传输装置；1-19、主存储装置；1-20、散热装置；1-21、网络传输装置；2、多路处理器；2-1、四非门输入电路；2-2、单片机处理器电路；2-3、运算放大器电路；2-4、控制电路；2-5、跳线插座。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

本发明的计算机图像处理方法，通过以下方法进行图像处理：

步骤一、获取原始图像以及原始图像加入环境光底色后的降质图像，获取所述原始图像和降质图像的色度差异以及利用所述色度差异对所述原始图像进行色度补偿以得到补偿后图像；

步骤二、对该补偿后图像数据进行校正获得校正数据，对校正数据进行除噪处理获得除噪数据，对除噪数据进行重排获得重排数据，对重排数据进行卷积获得卷积数据；

步骤三、选取校正后的补偿图像，在纠正区域中分别标注对应的第一同名点，第二同名点，……第n同名点，所述第一同名点位于待纠正的第一图像，第二同名点位于待纠正的第二图像，......第n同名点位于待纠正的第n图像；

步骤四、在纠正区域选择与第一同名点，第二同名点，……第n同名点的距离符合预设要求的点作为基准点，将第一同名点，第二同名点，……第n同名点以基准点为原点纠正到需要的位置，将第一图像，第二图像，……第n图像拼接在一起；

步骤五、接收拼接后的多个图像，从多个图像中定义供处理的一组图像，使该组图像内的至少一个成分对齐，通过对一个或者更多个图像进行剪裁、调整大小和旋转来变换经过对齐的图像中的一个或者更多个以产生一系列经过变换的图像；

步骤六、生成经过变换的图像的数据矩阵，并对数据矩阵进行中心化或标准化，计算中心化或标准化后的所述数据矩阵的方差矩阵，将方差矩阵的特征多项式转换为高次特征多项式；

步骤七、判断高次特征多项式的根的个数，根据根的个数及预设的初始解，对所述高次特征多项式进行迭代求解，当迭代求解获得的根的个数剩余四个时，根据当前迭代求解获得的特征多项式的数学表达式计算剩余的四个根，输出所有特征根，根据所述特征根计算特征向量，根据特征向量获得变换矩阵，将变换矩阵乘以数据矩阵得到压缩后的图像；

步骤八、多路处理器通过数据矩阵获取不同的压缩后的图像并解压，对解压后的图像进行多层小波分解，以获得对应的多层小波系数，根据多层小波系数的总数和每层小波系数对应的层序数，确定每层小波系数对应的噪声阈值；

步骤九、利用基于所述多层小波系数对应的多个噪声阈值的小波阈值去噪函数，对所述多层小波系数进行去噪处理，利用去噪处理后的多层小波系数重构对应的原始图像；

步骤十、接收使用者发送的图像请求，所述图像请求中包括请求的图像的同名点标识，根据所述图像的同名点标识获取图像根，并将图像根返回给使用者。

进一步，所述确定每层小波系数对应的噪声阈值的步骤包括：

根据如下公式确定每层小波系数对应的噪声阈值：

其中，g为含噪图像的小波系数的总数，k为对应的分解层序数，λ_k为对含噪图像进行g层小波分解后第k层的噪声阈值；

δ_k＝median(|w_pq)_k|)/0.6745；

(w_pq)_k表示小波分解后第k层的水平，垂直，对角线方向上的高频系数。

进一步，根据下式对所述数据矩阵进行标准化：

式中：

得到：

A＝(A_ij)_m×n；

m为数据矩阵的行数，n为数据矩阵的列数，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n；Xij为数据矩阵中第i行第j列的数据。

如图1所示，本发明实施例的计算机图像处理设备的图像传感器和应用处理器之间连接有应用实现图像处理的多屏幕计算机1。所述多屏幕计算机1的内部安装有多路处理器2。

如图2和图3所示，多屏幕计算机1包括：移动设备端1-1，显示屏1-2，摄像头1-3，无线传输装置1-4，移动端处理装置1-5，移动端图像处理装置1-6，电源1-7，驱动器1-8，数据连接盒1-9，USB端口1-10，耳机孔1-11，耳麦孔1-12，声音控制模块1-13，开机键1-14，主机箱1-15，重启键1-16，主处理装置1-17，数据传输装置1-18，主存储装置1-19，散热装置1-20，网络传输装置1-21，移动设备端1-1设置有多个，均与主机箱1-15连接，每个移动设备端1-1均设置有摄像头1-3，显示屏1-2设置在移动设备端1-1的表面，移动设备端1-1内部设置有无线传输装置1-4，移动端处理装置1-5，移动端图像处理装置1-6和电源1-7，主机箱1-15正面设置有驱动器1-8，数据连接盒1-9设置在驱动器1-8下方，数据连接盒1-9内部设置有USB端口1-10、耳机孔1-11和耳麦孔1-12，开机键1-14和重启键1-16设置在数据连接盒1-9下方，声音控制模块1-13、主处理装置1-17、数据传输装置1-18、主存储装置1-19、散热装置1-20和网络传输装置1-21设置在主机箱1-15内部。

通过采用上述技术方案，该多屏幕计算机，包括：移动设备端1-1，显示屏1-2，摄像头1-3，无线传输装置1-4，移动端处理装置1-5，移动端图像处理装置1-6，电源1-7，驱动器1-8，数据连接盒1-9，USB端口1-10，耳机孔1-11，耳麦孔1-12，声音控制模块1-13，开机键1-14，主机箱1-15，重启键1-16，主处理装置1-17，数据传输装置1-18，主存储装置1-19，散热装置1-20，网络传输装置1-21，移动设备端1-1设置有多个，均与主机箱1-15连接，每个移动设备端1-1均设置有摄像头1-3，显示屏1-2设置在移动设备端1-1的表面，移动设备端1-1内部设置有无线传输装置1-4，移动端处理装置1-5，移动端图像处理装置1-6和电源1-7，无线传输装置1-4与数据传输装置1-18连接，实现多个移动设备端1-1与主机箱1-15的连接操作，移动端处理装置1-5与无线传输装置1-4连接，移动端处理装置1-5将数据通过无线传输装置1-4传递给主机箱1-15进行处理，主机箱1-15正面设置有驱动器1-8，数据连接盒1-9设置在驱动器1-8下方，数据连接盒1-9内部设置有USB端口1-10、耳机孔1-11和耳麦孔1-12，开机键1-14和重启键1-16设置在数据连接盒1-9下方，声音控制模块1-13、主处理装置1-17、数据传输装置1-18、主存储装置1-19、散热装置1-20和网络传输装置1-21设置在主机箱1-15内部，主处理装置1-17与数据传输装置1-18连接，主处理1-17接收数据传输装置1-18信号进行处理，并将处理好的信号传递给数据传输装置1-18，散热装置1-20采用水循环散热方法，水循环散热能够提高计算机的散热效率，延长计算机的使用寿命。

进一步设置为：无线传输装置1-4与数据传输装置1-18连接。通过采用上述技术方案，无线传输装置1-4与数据传输装置1-18连接，实现多个移动设备端1-1与主机箱1-15的连接操作。移动端处理装置1-5与无线传输装置1-4连接。移动端处理装置1-5与无线传输装置1-4连接，移动端处理装置1-5将数据通过无线传输装置1-4传递给主机箱1-15进行处理。主处理装置1-17与数据传输装置1-18连接。主处理装置1-17与数据传输装置1-18连接，主处理装置1-17接收数据传输装置1-18信号进行处理，并将处理好的信号传递给数据传输装置1-18。散热装置1-20采用水循环散热方法。散热装置1-20采用水循环散热方法，水循环散热能够提高计算机的散热效率，延长计算机的使用寿命。

如图4所示：多路处理器2包括四非门输入电路2-1、单片机处理器电路2-2、运算放大器电路2-3和控制电路2-4，四非门输入电路2-1的信号输入端与多路监控视频信号输出端IN1、IN2、IN3连接，四非门输入电路2-1的信号输出端与单片机处理器电路2-2的信号输入端连接，单片机处理器电路2-2的信号输出端与运算放大器电路2-3的信号输入端连接，运算放大器电路2-3的信号输出端与控制电路2-4输入端连接，控制电路2-4的控制输出端与单片机处理器电路2-2的控制信号输入端连接，单片机处理器电路2-2的视频图像信号输出端与计算机连接。

进一步，还设置有跳线插座2-5，跳线插座2-5为两组，一组与正极连接，一组与负极连接，连接负极的跳线插座2-5的三个端口分别并联有第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5。四非门输入电路2-1由型号4030的四非门芯片UA、UB、UC、UD、第一二极管D1至第三二极管D3组成，四非门芯片的第一非门UA至第三非门UC为四非门输入电路2-1的输入端。单片机处理器电路2-2由型号4099的单片机IC1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2组成。运算放大器电路2-3由型ULN2003的放大器IC2、第九电阻R9至第十五电阻R15组成。控制电路2-4由第六电阻R6至第八电阻R8、第四二极管D4和三极管VT组成。

如图5所示，所述多屏幕计算机进一步包括中央处理器；

所述中央处理器与图像噪声处理模块连接，所述图像噪声处理模块用于处理图像采集过程中存在的噪声干扰，所述中央处理器与散热模块连接，所述散热模块用于降低图像处理设备工作时所产生的热量，所述中央处理器与存贮器连接，所述存储器用于存贮计算机图像处理设备处理好的图像信息，所述中央处理器与边缘检测模块连接，所述边缘检测模块用于检测预处理图像的边缘盲区的有效信息，所述中央处理器与图像采集卡连接，所述图像采集卡用于完成图像识别前的准备工作，所述图像采集卡与LED显示器连接，所述LED显示器用于展示图像采集过程中的动态图像，所述图像采集卡与CCD摄像模块连接，所述CCD摄像模块用于摄取有效的图像采集信息，所述中央处理器与图像缺陷分析模块连接，所述图像缺陷分析模块用于分析图像处理过程中的样品缺陷，所述图像缺陷分析模块与语音提示模块连接，所述语音提示模块用于提示操作人员待测样品出现缺陷。

本发明工作时，将多路视频监控的信号分别通过第一非门UA至第三非门UC输入，信号经第四非门UD整合后输入至单片机IC1，单片机IC1将信号输入至计算机中，同时将控制信号经过放大器IC2放大后输送至控制电路，由控制电路的控制信号输入单片机IC1后再输送至摄像头的控制机构，跳线插座为子板设置地址，当设置的子板地址与主控制器的子板选择地址相同时，该子板块的单片机IC1处于工作状态，这时，再通过主控制电路的通道选择指令使摄像头完成切换动作，实现某一路视频的同时选通。

本发明通过在图片上设置同名点，将多个图像拼接在一起，多路处理器通过数据矩阵获取不同的压缩后的图像并解压，利用去噪处理后的多层小波系数重构对应的原始图像，提高了图像的传输速度，可实现多台设备同时对多个图像的获取和处理，提高了工作效率。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。