專利名稱：圖像處理系統及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術，尤其涉及一種圖像壓縮/解壓縮之圖像處理系統及方法。
背景技術：
目前，工業(yè)產品的檢測通常是利用圖像處理方式來完成的。在檢測過程中，通常是利用計算機對原始圖像文件進行處理，但如果待檢測的圖像數據很大，圖像傳輸給計算機速度較慢，且在處理過程中通常會由于數據過大占用計算機的較多的內存，從而使圖像處理速度比較慢，甚至使計算機當機。雖現有技術中出現多種圖像壓縮方式，若對待檢測圖像進行壓縮后可以提高圖像的傳輸速度。然而，現有的圖像壓縮方法大多數是利用了圖像的相鄰像素之間具有一定的相關性進行編碼。因此，每當解壓縮的時候需要將整個圖像都進行解壓縮。如圖10所示， 例如利用計算機10對該種壓縮方法處理后的待檢測圖像分析時，需要將整個待檢測圖像解壓縮后傳輸至計算機內存的緩沖區(qū)11中暫存，然后才進行后續(xù)的處理。如此，若待檢測圖像的數據比較龐大，亦即解壓后的數據比較龐大，同樣會占用計算機的較多的內存，導致出現圖像處理速度比較慢和計算機當機等問題。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種提高處理速度的圖像處理系統。此外，還有必要提供一種提高處理速度的圖像處理方法。一種圖像處理系統包括圖像壓縮裝置。所述圖像壓縮裝置用于獲取一圖像并對該圖像利用預設的壓縮規(guī)則進行壓縮以產生壓縮圖像文件。所述圖像壓縮裝置包括圖像分割單元、精度分配單元、編碼器以及存儲單元。所述圖像分割單元用于將獲取的圖像按照預設的大小分割成若干圖像區(qū)塊。精度分配單元用于根據預設的獲取圖像的ROI的位置信息和精度值信息分配各圖像區(qū)塊中的精度值。所述編碼器根據各圖像區(qū)塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區(qū)塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成所述壓縮圖像文件。一種圖像處理方法，其包括如下步驟獲取圖像；將獲取的圖像分割為若干圖像區(qū)塊；根據預設的ROI精度信息設置各圖像區(qū)塊的精度值；根據各圖像區(qū)塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區(qū)塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像文件。上述圖像處理系統及方法對各圖像區(qū)塊分別進行獨立壓縮編碼。因此，可以對壓縮圖像文件進行局部解壓，不但減少圖像占用系統資源且提高了圖像處理速度。


圖1為一較佳實施方式的圖像處理系統的功能模塊圖。圖2為一較佳實施方式的圖像處理系統處理圖像的過程示意圖。圖3為圖1圖像處理系統分割圖像區(qū)塊之示意圖。圖4為圖像區(qū)塊精度值表格的示意圖。圖5為圖像區(qū)塊精度值分配過程的示意圖。圖6為圖1圖像處理系統壓縮模式示意圖。圖7為解壓縮過程的示意圖。圖8為一較佳實施方式之圖像壓縮方法流程圖。圖9為一較佳實施方式之圖像解壓縮方法流程圖。圖10為現有的圖像處理過程示意圖。主要元件符號說明數碼相機 30計算機40緩沖區(qū)410圖像處理系統100輸入裝置200圖像壓縮裝置300圖像解壓縮裝置 400圖像獲取單元301數據處理模塊307JPEG 壓縮單元350JPEG字串處理單元 360圖像分割單元302精度分配単元303編碼器304內部存儲單元305第一表格創(chuàng)建單元 310第二表格創(chuàng)建單元 320外部存儲單元306JPEG 表格330壓縮編碼表格340解碼器401存儲器40具體實施例方式本發(fā)明提供一種圖像處理系統及裝置，其能夠切斷圖像各相鄰像素之間的相關 性，使得對壓縮圖像進行解壓縮時，能夠對壓縮圖像進行局部解壓縮，從而減少圖像處理占 用較多的資源及提高圖像處理的速度。
請參看圖1，其為一較佳實施方式的圖像處理系統100的功能模塊示意圖。圖像處理系統100可用于檢測不良工業(yè)產品，例如PCB板上的異常元件。圖像處理系統100包括輸入裝置200、圖像壓縮裝置300以及圖像解壓縮裝置400。圖像壓縮裝置300用于獲取圖像，并對獲取的圖像按照預設的壓縮規(guī)則將獲取的圖像以圖像區(qū)塊為單位進行獨立壓縮編碼，以生成壓縮圖像文件。圖像輸入裝置200接收用戶輸入的指令以確定解壓縮的圖像區(qū)塊。圖像解壓縮裝置400用于按照預設的解壓縮規(guī)則對壓縮圖像文件中需要解壓縮的圖像區(qū)塊進行解壓縮，亦即對壓縮圖像文件進行局部解壓縮。如圖2所示，在本實施方式中，圖像壓縮裝置300應用于數碼相機30中。圖像解壓縮裝置400應用于計算機40中。當數碼相機30攝取拍攝對像的圖像后，經過圖像壓縮裝置300對攝取的圖像進行壓縮處理生成壓縮圖像文件。計算機40接收到確定解壓縮區(qū)塊的指令后，按照預設的解壓縮規(guī)則僅對壓縮圖像文件進行局部解壓縮，并傳輸至計算機內存的緩沖區(qū)410中進行暫存。如此，可以避免圖像數據占用計算機中內存較多的緩沖區(qū)410， 從而提高處理速度。圖像壓縮裝置300包括圖像獲取單元301、圖像分割單元302、精度分配單元303、 編碼器304、內部存儲單元305、外部存儲單元306以及數據處理模塊307。圖像獲取單元301攝取拍攝對象的圖像。圖像分割單元302用于根據預設的大小將獲取的圖像分割成若干圖像區(qū)塊。在本實施方式中，圖像區(qū)塊預設的大小為16*16。如圖3所示，例如，獲取的圖像P的大小為^0000*40000]，若以[16*16]的大小分割獲取的圖像P，則獲取的圖像P共可以分割為 [2500*2500]個圖像區(qū)塊M。精度分配單元303用于根據預設的感興趣的區(qū)域(ROI)信息設置每個圖像區(qū)塊的精度值，并將各個圖像區(qū)塊的精度值K以精度表格的形式存儲于第一內部存儲單元305中， 如圖4所示。該預設的ROI信息存儲于內部存儲單元305中。該預設的ROI信息包括拍攝對象的ROI的位置信息以及ROI精度值。ROI位置信息包括坐標和尺寸大小，精度分配單元303根據ROI位置信息獲得圖像中與ROI與相對應的圖像區(qū)塊。在本實施方式中，拍攝對象為一 PCB板。ROI為PCB板上的各種元件，例如電阻、電容以及晶體管等。預設的ROI 精度值用于表示各個ROI所需要的解析度。例如，PCB板上較大的元件需要采用較低的解析度就可以清楚表示該元件的特征；PCB板較小的元件需要采用較高的解析度才可以清楚表示該元件的特征；而對于PCB板上不感興趣的區(qū)域，即未設置任何元件的位置可采用最低的解析度。具體地，精度分配單元303分配各圖像區(qū)塊的精度值K的過程如圖5所示。由于具有不同精度值的多個ROI可能對應到一個圖像區(qū)塊中，此時，精度分配單元303根據最高的精度值分配該圖像區(qū)塊的精度值K。如圖fe，R0I a和ROI b同時對應到圖像區(qū)塊Ml中， 且ROIa和ROI b具有不同的精度值4和8，則圖像區(qū)塊Ml的精度值K設置為8，如圖恥所示。優(yōu)選地，精度分配單元303還具有平滑處理功能，用于對與多個ROI相對應的圖像區(qū)塊Ml進行平滑處理。亦即，精度分配單元303對與圖像區(qū)塊Ml相鄰的區(qū)塊的精度值K 作進一步調整，以使各圖像區(qū)塊之間平滑變化，具有連續(xù)性。如圖5C所示，上述圖像區(qū)塊Ml 經過平滑處理后，圖像區(qū)塊Ml相鄰的區(qū)塊之精度值K變?yōu)?。
數據處理模塊307包括JPEG壓縮單元350和JPEG字串處理單元360。JPEG壓縮單元350利用標準的JPEG壓縮編碼規(guī)則對獲取的圖像進行JPEG壓縮編碼得到JPEG字串。 通常，JPEG壓縮編碼的過程包括色彩空間變換、縮減取樣、離散余弦變換、量化、可變長編碼 (VLC)以及霍夫曼編碼(Huffman)等。其中圖像經過色彩空間變換用于變換到YUV空間和縮減取樣后產生8*8的數據塊，并對該8*8的數據塊進行離散余弦變換后得到64個DCT變換系數。該64個DCT系數中包括位于系數左上角的DC系數，其余63個AC系數。接著，對 8*8的數據塊進行量化。然后，對量化后的8*8數據塊在矩陣中按照Z字形的次序進行編排；接著，對輸出的Z字形次序排列的DC系數和AC系數進行VLC。其中VLC是對DC系數采用差分脈沖編碼調制(DPCM)進行編碼以及對AC系數使用行程長度編碼(RLE)進行編碼。 最后，使用Huffman對DPCM編碼后的DC系數和RLE編碼后的AC系數進一步壓縮得到JPEG 壓縮字串。在本實施方式中，JPEG壓縮單元350采用4 2 0的方式進行采樣。由于現有的JPEG壓縮編碼規(guī)則是利用DPCM對DC系數進行編碼的，因此，相連的數據塊之間具有關聯性，因此，不能對每個數據塊進行獨立地解碼。而本實施方式中的圖像處理系統100可以對圖像進行壓縮編碼并可對圖像中各個圖像區(qū)塊進行獨立編碼和解碼， 具體如下。JPEG字串處理單元360對JPEG壓縮字串進行Huffman解碼和相應的DPCM解碼和 RLE解碼得到量化后的DC系數和AC系數，并生成與各圖像區(qū)塊分別相對應的DC系數和AC 系數。編碼器304用于根據各圖像區(qū)塊的精度值K利用預設的壓縮規(guī)則對獲取的圖像進行編碼以產生壓縮圖像文件，并將該壓縮圖像文件存儲于外部存儲單元306中。外部存儲單元306可為SD卡、CF卡等。在其他實施方式中，外部存儲單元306還可以省略，而將該壓縮文件放置于內部存儲單元305中。編碼器304包括利用預設規(guī)則完成JPEG表格的第一表格創(chuàng)建單元310以及利用預設規(guī)則完成壓縮編碼表格的第二表格創(chuàng)建單元320。JPEG表格330和壓縮編碼表格340 共同構成該壓縮圖像文件。第一表格創(chuàng)建單元310根據各圖像區(qū)塊的精度值K和JPEG字串處理單元360生成的DC系數和AC系數完成JPEG表格330。具體地，第一表格創(chuàng)建單元310首先根據精度表中各圖像區(qū)塊的精度值K按照預設壓縮規(guī)則選擇與各圖像區(qū)塊相應的DC系數和部分/ 全部AC系數，亦即可丟棄部分AC系數；然后，將選擇的AC系數進行編碼RLE和Huffman編碼產生AC編碼字串，并將DC系數和AC編碼字串存儲于JPEG表格相應的位置中?？梢岳斫獾?，一圖像區(qū)塊的精度值K越高表示該圖像區(qū)塊的解析度要求較高，即該圖像區(qū)塊AC系數的丟棄個數就越少，壓縮率就越低，還原后得到的圖像清晰度較高。反之，一圖像區(qū)塊的精度值K越低，即該圖像區(qū)塊AC系數的丟棄個數就越多，壓縮率越高，還原后得到的圖像清晰度較低。在本實施方式中，第一表格創(chuàng)建單元310創(chuàng)建JPEG表格330 依照四種預設壓縮規(guī)則當一圖像區(qū)塊的精度值K滿足第一精度值范圍時，例如k>= 8時，表示該圖像區(qū)塊要求的解析度最高，則選擇所有DC系數和AC系數，將選擇的AC系數進行RLE和Huffman 編碼后得到AC編碼字串，并以先DC系數后AC編碼字串的順序存儲于JPEG表格330中作為壓縮字串。
當一圖像區(qū)塊的精度值K滿足第二精度值范圍時，例如1 <k<= 7時，表示該圖像區(qū)塊要求的解析度較高，則選擇相應的DC系數并根據相應的精度值K選擇部分AC系數，將選擇的AC系數進行RLE編碼后再進行Huffman編碼得到AC壓縮字串，并以先DC系數后AC編碼字串存儲于JPEG表格330中作為壓縮字串。例如，對圖像區(qū)塊的YUV分量采用4 2 0的比例進行取樣，每個圖像區(qū)塊對應6個DC系數。每個圖像區(qū)塊對應6個DC 系數，即4個Y分量對應的4個DC系數，1個U分量對應1個DC系數，一個V分量對應1個 DC系數。每個圖像區(qū)塊對應的AC系數包括對應于4個Y分量的4*63個AC系數，對應于V 分量對應63個AC系數，以及對應于V分量對應63個AC系數。在本實施方式中，精度值K 還對應按照Z字形的次序編排每個矩陣時所編排的行數。例如，精度值K為4的時候，表示按照Z字形的次序編排在每個矩陣中前4行的數據得到9個AC系數。第一表格創(chuàng)建單元 310按照YUV分量的順序存放相應的DC系數，然后以相應的順序存放AC編碼字串。當一圖像區(qū)塊的精度值K滿足第三精度值范圍時，例如k = 1時，表示該圖像區(qū)塊要求的解析度較低，則選擇相對應的DC系數而丟棄全部的AC系數，并將選擇的DC系數按預設的順序存儲于JPEG表中作為壓縮字串。如前所述，每個圖像區(qū)塊分別對應6個DC系數，亦即4個Y分量對應的4個DC系數YqqYqiYiqY11, 1個U分量對應1個DC系數U，一個V 分量對應1個DC系數V。且第一表格創(chuàng)建單元310以YUV分量的次序將相應的DC系數，即 Vc11Y1OY11UV,存放在JPEG表格330中作為壓縮字串。當一圖像區(qū)塊的精度值K滿足第四精度值范圍時，例如k = 0時，表示該圖像區(qū)塊要求的解析度最低，舍棄全部的AC系數和DC系數，亦即沒有將該圖像區(qū)塊相對應DC系數和AC系數存儲于JPEG表格330中。請一并參看圖6，第二表格創(chuàng)建單元320利用JPEG表格和精度表格來完成壓縮編碼表格340。壓縮編碼表格340包括若干數組Tab □，每一數組與每一圖像區(qū)塊一一對應， 且按照圖像區(qū)塊的順序存儲于壓縮編碼表格340中。亦即，每一圖像區(qū)塊為一個獨立壓縮單元。例如，原始圖像被分割為2500*2500個圖像區(qū)塊，則Tab[]數組的數目為2500*2500 個。每一數組Tab□用32bit表示，其高四位用于表示相應的圖像區(qū)塊的精度值K，其低M 位用于存儲指向圖像區(qū)塊相應壓縮字串的指標字串。該第二表格創(chuàng)建單元320根據不同的精度值范圍對應的四種壓縮規(guī)則將指標字串設置為相應的壓縮字串的起始地址或者是該圖像區(qū)塊相應的DC系數，而使壓縮編碼表格340中的數組Tab[]形成三種壓縮模式。例如如圖6a所示，當一圖像區(qū)塊的精度值為0時，即，該圖像區(qū)塊相應的數組Tab []為 0#壓縮模式，選擇與該圖像區(qū)塊相對應的DC系數將選擇的DC系數變換為YUV分量所對應的3個DC值，并按預定的順序排列后作為指標字串存儲于數組Tab[]中。亦即，指標字串為YUV分量相對應的3個DC系數，而并非是JPEG表格330中的壓縮字串。例如，如前所述，若一圖像區(qū)塊中具有6個DC系數，則數組Tab []中存儲YUV分量相對應的3個DC系數的分別為4個Y分量的DC系數的平均值Y、U分量相對應的DC系數U、V分量相對應的DC 系數V，并以YUV的順序存儲于Tab[]中。同理，若采用他取樣方式，例如，若圖像區(qū)塊中具有4個Y分量、4個U分量和4個V分量，則將各分量的DC系數平均值存儲于壓縮編碼表格中。如圖6b所示，當一圖像區(qū)塊的精度值為1時，即，該圖像區(qū)塊相應的數組Tab[]為1#壓縮模式，數組Tab[]中存儲的指標字串是指向JPEG表格330中相應的壓縮字串的起始地址。此時，該圖像區(qū)塊對應的壓縮字串包括6個DC系數。如圖6c所示，當一圖像區(qū)塊的精度值大于1時，即，該圖像區(qū)塊相應的數組Tab[] 為2#壓縮模式，則數組Tab []中存儲的指標字串是指向相應的壓縮字串的起始地址，此時， 該圖像區(qū)塊對應的壓縮字串包括6個DC系數和保留的AC編碼字串。編碼器304創(chuàng)建壓縮編碼表格340的步驟包括首先，根據各個圖像區(qū)塊的精度值 K將各個圖像區(qū)塊的精度值K存儲于相應的Tab []的相應位置中。接著，根據各個圖像區(qū)塊的精度值K所對應的精度范圍選擇存儲各圖像區(qū)塊的JPEG字串的DC系數或者是相應的壓縮字串的起始地址。圖像輸入裝置200用于響應用戶操作，而根據預先設置的ROI的信息產生解壓縮指令。例如，圖像處理系統提供一各個ROI的圖標，用戶通過輸入裝置200點選該圖標可以產生用于描述解壓縮區(qū)塊位置信息的解壓縮指令。圖像解壓縮裝置400包括解碼器401和存儲器402。解碼器401用于根據檢測區(qū)域指令查找壓縮影像文件中的ROI相對應的壓縮字符串的起始地址，然后根據各圖像區(qū)塊的精度值K進行解碼。存儲器402用于存儲解碼后的圖像以備后續(xù)操作。由于壓縮圖像文件對應3種壓縮模式，相應地，解碼器401進行解壓縮時也具有3種解壓縮方式如圖7所
示。 當圖像區(qū)塊精度值K = 0時，解碼器401直接取得相應的數組Tab[]中的指標字串，即YUV分量對應的3個DC系數作為YUV值，并將YUV值進行YUV空間到RGB空間的變換，獲得相應RGB值。當精度值K = 1時，圖像解壓縮裝置400通過相應的數組Tab[]中的指標字串取得JPEG表格中相應的DC系數，即YqqYqiYiqY11UV,作為4個Y分量和1個U分量和1個V分量的值，并將其進行YUV空間到RGB空間的變換，獲得相應RGB值，無需作其他解碼動作。當精度值K > 1時，圖像解壓縮裝置400通過相應的數組Tab[]中的指標字串取得JPEG表格中相應壓縮字串，獲取DC系數和AC編碼字串，并對AC編碼字串進行Huffman 和RLE解碼得到AC系數，從而將利用反量化和反余弦將DC系數和AC系數變換得到相應的 YUV值，然后將YUV值從YUV空間變換到RGB空間得到RGB值。上述處理系統利用JPEG壓縮格式中的JPEG字串進行處理，使得各壓縮圖像區(qū)塊可以獨立運作，且還依據ROI對一些圖像區(qū)塊設定不同的壓縮率，以提高壓縮比。另外，各壓縮圖像區(qū)塊可以獨立運作可以對壓縮圖像文件進行局部解壓不但減少圖像占用系統資源且提高了圖像處理速度。此外，壓縮圖像區(qū)塊對一些壓縮圖像區(qū)塊利用JPEG格式的解壓縮動作，進一步加快了圖像處理速度。請參看圖8，其為一較佳實施方式之圖像壓縮方法流程圖。步驟801，獲取圖像。即對拍攝對象進行拍攝而得。步驟803，將獲取的圖像分割為若干圖像區(qū)塊。例如，圖像區(qū)塊的分割可按照預設的大小進行分割。步驟805，根據預設的ROI精度信息設置各圖像區(qū)塊的精度值。該預設的ROI精度信息包括ROI位置信息和精度值。例如，各圖像區(qū)塊的精度值首先根據ROI位置信息可以確定ROI相對應的圖像區(qū)塊；然后，將相對應的圖像區(qū)塊的精度值設置為ROI的精度值。另外，若具有不同精度值的多個ROI對應到一個圖像區(qū)塊時，根據多個ROI中最大的精度值設置為該圖像區(qū)塊的精度值(如圖如和圖5b)。此外，還可與ROI相對應的圖像區(qū)塊相鄰的圖像區(qū)塊進行平滑處理，以使各圖像區(qū)塊之間平滑變化，具有連續(xù)性(如圖5c)。
步驟807，利用JPEG壓縮算法生成各圖像區(qū)塊的JPEG壓縮字串，并對JPEG壓縮字串進行處理獲得各圖像區(qū)塊相對應的YUV分量的DC系數和AC系數。獲得各圖像區(qū)塊相對應的YUV分量的DC系數和AC系數如前所述，在此不再贅述。在本實施方式中，對圖像區(qū)塊的YUV分量采用4 2 0的比例進行取樣，每一圖像區(qū)塊包括6個DC系數，即4個Y分量對應4個DC系數HMn，一個U分量對應1個DC系數V，一個V分量對應1個DC系數U。同樣地，每個Y分量、U分量及V分量分別對應63個AC系數。步驟809，根據各圖像區(qū)塊的精度值和相應的DC系數及AC系數開始創(chuàng)建JPEG表格和壓縮編碼表格。步驟811，依次選擇一圖像區(qū)塊的精度值存儲于壓縮編碼表格相應的位置中。步驟813，判斷壓縮編碼表格中的精度值是否大于或等于1。若壓縮編碼表格中的精度值小于1，則執(zhí)行步驟815 ；若壓縮編碼表格中的精度值大于或等于1，則執(zhí)行步驟817。步驟815，選擇相應的DC系數，并將DC系數變換為與YUV分量的相對應的3個DC 系數，并將變換后的DC系數按照預設的順序存儲于壓縮編碼表格相應的位置中作為壓縮字串。如上所述，每一圖像區(qū)塊包括6個DC系數，即4個Y分量對應4個DC系數，一個U 分量對應1個DC系數，一個V分量對應1個DC系數，則該圖像區(qū)塊的相應的YUV分量的3 個DC系數分別為4個Y分量的DC系數的平均值Y、U分量對應DC系數U以及V分量對應的DC系數V，并以Y、U、V的順序存儲于壓縮編碼表格中以產生相應的壓縮字串。步驟817，判斷壓縮編碼表格中的精度值是否大于1。若壓縮編碼表格中的精度值大于1，則執(zhí)行步驟819 ；若壓縮編碼表格中的精度值等于1，則執(zhí)行步驟821。步驟819，根據相應的精度值選擇相應的DC系數和部分/全部AC系數，將AC系數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，并以先DC系數后AC編碼字串的順序存儲于 JPEG表格相應的位置中作為壓縮字串。其中，AC系數的選擇則是根據精度值范圍選擇JPEG 字串中全部或者部分的AC系數。例如，當一圖像區(qū)塊的精度值1 < k < = 7時，則選擇部分相應的AC系數，且精度值K對應Z字形的次序編排每個矩陣時所編排到的行數。例如， 當一圖像區(qū)塊的精度值為4的時候，表示按照Z字形的次序編排在每個矩陣中前4行的數據得到9個AC系數。當一圖像區(qū)塊的精度值k > = 8時，則選擇全部相應的AC系數。步驟821，選擇相應的DC系數，并將選擇的DC系數按照預定的順序存儲于JPEG表格中以產生相應的壓縮字串。如上所述，每一圖像區(qū)塊包括6個DC系數，即4個Y分量對應4個DC系數YciJc11YiciY11, 一個U分量對應1個DC系數U，一個V分量對應1個DC系數V， 且以mjnuv的順序存儲于壓縮編碼表格中以產生相應的壓縮字串。步驟823，獲取壓縮字串相應的JPEG表格中的起始地址，并將獲取的起始地址存儲于壓縮編碼表格相應的位置中。步驟825，判斷是否所有圖像區(qū)塊的精度值已被選擇到。若所有圖像區(qū)塊的精度值被選擇到，則完成JPEG表格和壓縮編碼表格的創(chuàng)建，即生成壓縮圖像文件，流程結束；反之，執(zhí)行步驟811。請參看圖9，其為一較佳實施方式之圖像解壓縮方法流程圖。
步驟901，判斷是否接收到描述圖像區(qū)塊的信息的解壓縮指令。步驟903，若接收到描述圖像區(qū)塊的信息的解壓縮指令，根據解壓縮指令從壓縮編碼表格中獲取相應的圖像區(qū)塊的精度值。步驟905，判斷相應的精度值是否大于或等于1。若相應的精度值小于1，執(zhí)行步驟 907 ；若相應的精度值大于或者等于1執(zhí)行步驟909。步驟907，獲取壓縮編碼表格中壓縮字串作為相應的YUV值。步驟909，進行YUV空間到RGB空間變換，獲得相應的RGB值。步驟911，從壓縮編碼表格中獲取相應的壓縮字串對應的起始地址。步驟913，判斷相應的精度值是否大于1。若相應的精度值大于1執(zhí)行步驟915，若相應的精度值等于1執(zhí)行步驟919。步驟915，根據獲取相應的起始地址從JPEG表格中獲取相應的壓縮字串，對壓縮字串進行相應的逆變化得到相應的YUV分量值。獲得YUV分量值包括獲取壓縮字串中的 DC系數和AC編碼字串，并對AC編碼字串進行Huffman和RLE解碼得到AC系數；對DC系數和AC系數進行反量化及反余弦變化得到相應的YUV值。步驟917，將得到YUV值從YUV變換到RGB空間獲得相應的RGB值。步驟919，根據獲取的起始地址從相應的JPEG表格中獲取相應的壓縮字串作為相應的YUV分量值。步驟921，進行YUV到RGB空間的變換獲得相應的RGB值。步驟923，根據得到的RGB值和相應的圖像區(qū)塊信息將相應的圖像區(qū)塊進行還原。上述圖像處理方法利用JPEG壓縮格式中的JPEG字串進行處理，使得各壓縮圖像區(qū)塊可以獨立運作，且還依據ROI對一些圖像區(qū)塊設定不同的壓縮率，以提高壓縮比。另外，各壓縮圖像區(qū)塊可以獨立運作可以對壓縮圖像文件進行局部解壓不但減少圖像占用系統資源且提高了圖像處理速度。此外，壓縮圖像區(qū)塊對一些壓縮圖像區(qū)塊利用JPEG格式的解壓縮動作，進一步加快了圖像處理速度。在其他實施方式中，圖像處理系統和圖像處理方法可以不需要對圖像進行JPEG壓縮得到相應JPEG字串后才對JPEG字串進行處理得到相應的DC系數和AC系數，而是對圖像進行余弦變換和量化后得到相應的DC系數和AC系數。 亦即，數據處理模塊307使用余弦變換單元和量化處理單元替換JPEG壓縮單元350和JPEG 字串處理單元360。
權利要求
1.一種圖像處理系統，其包括圖像壓縮裝置，所述圖像壓縮裝置用于獲取一圖像并對該圖像利用預設的壓縮規(guī)則進行壓縮以產生壓縮圖像文件；其特征在于所述圖像壓縮裝置包括數據處理模塊、圖像分割單元、精度分配單元、編碼器以及存儲單元，所述圖像分割單元用于將獲取的圖像按照預設的大小分割成若干圖像區(qū)塊；精度分配單元用于根據預設的獲取圖像的ROI的位置信息和精度值信息分配各圖像區(qū)塊中的精度值；所述編碼器根據各圖像區(qū)塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區(qū)塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成所述壓縮圖像文件。
2.如權利要求1所述的圖像處理系統，其特征在于所述圖像處理系統還包括數據處理單元，所述數據處理單元至少對各圖像區(qū)塊進行余弦變換和量化處理獲得與每個圖像區(qū)塊相對應的DC系數和AC系數；所述編碼器根據所述DC系數和AC系數對各圖像區(qū)塊進行獨立編碼生成所述壓縮字串。
3.如權利要求2所述的圖像處理系統，其特征在于所述數據處理模塊包括JPEG壓縮單元和JPEG字串處理單元，所述JPEG壓縮單元利用標準JPEG壓縮規(guī)則對圖像進行JPEG 壓縮得到相應的JPEG字串，所述標準JPEG壓縮規(guī)則至少包括所述余弦變換和量化處理，所述JPEG字串處理單元將所述JPEG字串進行相應的變換得到所述DC系數和AC系數。
4.如權利要求2所述的圖像處理系統，其特征在于所述編碼器包括第一表格創(chuàng)建單元和第二表格創(chuàng)建單元，所述第一表格創(chuàng)建單元用于創(chuàng)建JPEG表格，所述第二表格創(chuàng)建單元用于創(chuàng)建壓縮編碼表格，所述壓縮字串存儲于所述JPEG表格和所述壓縮編碼表格，所述第一表格創(chuàng)建單元在一圖像區(qū)塊中的精度值屬于預設的第一精度范圍時，選擇相應的DC 系數和全部的AC系數，然后根據選擇的DC系數和AC系數按照預設的編碼規(guī)則進行編碼生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG表格中；所述第一表格創(chuàng)建單元還在一圖像區(qū)塊中的精度值屬于預設的第二精度范圍時，選擇相應的DC系數和部分的AC系數，然后根據選擇的 DC系數和AC系數按照預設的編碼規(guī)則進行編碼生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG表格中；所述第一表格創(chuàng)建單元還在一圖像區(qū)塊中的精度值屬于預設的第三精度范圍時，選擇相應的DC系數并將選擇的DC系數按照預設編碼規(guī)則生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG 表格中；所述第二表格創(chuàng)建單元用于將各圖像區(qū)塊的精度值存儲于所述壓縮編碼表格相應的位置中，所述第二表格創(chuàng)建單元還用于在所述圖像區(qū)塊屬于第一、第二及第三預設范圍時，獲取所述壓縮字串在所述JPEG表格中的壓縮字串的起始地址并存儲于所述壓縮編碼表格相應的位置中，所述第二表格創(chuàng)建單元還用于在所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述預設的第四精度范圍時，選擇相應的DC系數，并對相應的DC系數按照預設的編碼規(guī)則進行編碼生成所述壓縮字串并存儲于所述壓縮編碼表格中。
5.如權利要求4所述的圖像處理系統，其特征在于所述第一表格創(chuàng)建單元同時選擇一圖像區(qū)塊的DC系數和AC系數時，將選擇的AC系數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，并以先DC系數后AC編碼字串按照預設的順序存儲于JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
6.如權利要求4所述的圖像處理系統，其特征在于所述第一表格創(chuàng)建單元只選擇一圖像區(qū)塊的DC系數時，按照預設的順序將DC系數存儲于JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
7.如權利要求1所述的圖像處理系統，其特征在于所述第二表格創(chuàng)建單元選擇一圖像區(qū)塊的DC系數時，將選擇的DC系數變換為YUV分量對應的3個DC系數，然后按照預設的順序存儲于壓縮編碼表格相應的位置中，以產生相應圖像區(qū)塊的壓縮字串。
8.如權利要求6所述的圖像處理系統，其特征在于所述第二表格創(chuàng)建單元變換YUV 分量對應的3個DC系數時，若每一圖像區(qū)塊包括多個YUV分量，則計算多個YUV分量對應的多個DC系數的平均值，并將該平均值作為該分量的DC系數。
9.如權利要求1所述的圖像處理系統，其特征在于所述壓縮圖像處理系統還包括輸入裝置和圖像解壓縮裝置，所述輸入裝置響應用戶操作產生包括圖像區(qū)塊信息的解壓縮指令，所述解壓縮裝置根據圖像區(qū)塊信息查找壓縮圖像文件中相應的壓縮編碼表格中相應的位置，根據壓縮編碼表格中相應位置中的數值進行解碼。
10.如權利要求9所述的圖像處理系統，其特征在于圖像解壓縮裝置根據壓縮編碼表格中相應的精度值判斷壓縮編碼相應位置中存儲的是壓縮字串還是壓縮字串的起始地址， 若為壓縮字串，將壓縮字串作為YUV分量的值，并進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的RGB值，若為起始地址，則根據該壓縮字串的起始地址獲取相應的壓縮字串，并根據精度值范圍選擇相應的解壓縮方式進行解壓。
11.一種圖像處理方法，其包括如下步驟獲取圖像；將獲取的圖像分割為若干圖像區(qū)塊；根據預設的ROI精度信息設置各圖像區(qū)塊的精度值；根據各圖像區(qū)塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區(qū)塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成與所述獲取圖像相對應的壓縮圖像文件。
12.如權利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于生成所述壓縮字串還包括如下步驟至少對各圖像區(qū)塊進行余弦變換和量化處理獲得與每個圖像區(qū)塊相對應的DC系數和 AC系數；根據所述DC系數和AC系數對各圖像區(qū)塊進行獨立編碼生成所述壓縮字串。
13.如權利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于獲取所述DC系數和AC系數包括如下步驟利用標準JPEG壓縮規(guī)則對圖像進行JPEG壓縮得到相應的JPEG字串，所述標準JPEG 壓縮規(guī)則至少包括所述余弦變換和量化處理；將所述JPEG字串進行相應的逆變換得到所述DC系數和AC系數。
14.如權利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于根據所述DC系數和AC系數對各圖像區(qū)塊進行獨立編碼生成所述壓縮字串包括如下步驟根據各圖像區(qū)塊的精度值和相應的DC系數及AC系數開始創(chuàng)建JPEG表格和壓縮編碼表格；將各圖像區(qū)塊的精度值存儲于壓縮編碼表格相應的位置中；判斷所述圖像區(qū)塊的精度值是否屬于預設的第一精度范圍；若所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述第一精度范圍，選擇相應的DC系數和全部的AC系數，然后根據選擇的DC系數和全部AC系數按照預設的編碼規(guī)則進行編碼生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG表格中；若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第一精度范圍，判斷所述圖像區(qū)塊的精度值是否屬于預設的第二精度范圍；若所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述預設的第二精度范圍時，選擇相應的DC系數和部分的AC系數，根據選擇的DC系數和AC系數按照預設的編碼規(guī)則進行編碼生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG表格中；若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第二精度范圍，判斷所述精度值是否屬于預設的第三精度范圍；當所述精度值屬于預設的第三精度范圍時，選擇相應的DC系數并將選擇的DC系數按照預設編碼規(guī)則生成所述壓縮字串并存儲于所述JPEG表格中；若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第三精度范圍時；選擇相應的DC系數并將選擇的DC系數按照預設編碼規(guī)則生成所述壓縮字串并存儲于所述壓縮編碼表格中； 獲取各壓縮字串在所述JPEG表格中的起始地址并存儲于所述縮編碼表格相應的位置中。
15.如權利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于若所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述預設的第一精度范圍或者第二精度范圍時，將選擇的AC系數進行RLE和Huffman編碼生成AC編碼字串，并以先DC系數后AC編碼字串按照預設的順序存儲于JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
16.如權利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于若所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述預設的第三精度范圍，將選擇的圖像區(qū)塊的DC系數按照預設的順序存儲于JPEG表格相應的位置中以生成所述壓縮字串。
17.如權利要求12所述的圖像處理方法，其特征在于若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第三精度范圍，將選擇的DC系數變換為YUV分量對應的3個DC系數，然后按照預設的順序存儲于壓縮編碼表格用于相應的位置中，以產生相應圖像區(qū)塊的壓縮字串。
18.如權利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于將DC系數變換YUV分量對應的 3個DC系數時，若每一圖像區(qū)塊包括多個YUV分量，則計算多個YUV分量對應的多個DC系數的平均值，并將該平均值作為該分量的DC系數。
19.如權利要求11所述的圖像處理方法，其特征在于所述圖像處理方法還包括 判斷是否接收到用于描述圖像區(qū)塊信息的解壓縮指令；若接收到解壓縮指令，根據所述解壓縮指令在所述壓縮編碼表格中獲取相應的精度值；判斷獲取的精度值并根據相應的精度值選擇相應的解壓縮方式進行解壓縮。
20.如權利要求18所述的圖像處理方法，其特征在于對壓縮字串進行解壓包括如下步驟判斷所述圖像區(qū)塊的精度值是否屬于預設的第四精度范圍；若所述圖像區(qū)塊的精度值屬于所述預設的第一精度范圍，獲取壓縮編碼表格中的相應的壓縮字串作為YUV分量值，并對YUV分量值進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的 RGB 值；若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第四精度范圍，則根據壓縮編碼表格中相應的壓縮字串的起始地址從所述JPEG表格中獲取相應的壓縮字串；判斷所述圖像區(qū)塊的精度值是否屬于所述預設的第三精度范圍，若所述圖像區(qū)塊的精度值處于所述預設的第三精度范圍，根據獲取的起始地址從JPEG表格中獲取相應的壓縮字串作為YUV分量值； 對YUV分量值進行從YUV空間變換到RGB空間獲得相應的RGB值； 若所述圖像區(qū)塊的精度值不屬于所述預設的第三精度范圍，根據獲取的起始地址從 JPEG表格中獲取相應的壓縮字串； 從壓縮字串中獲取AC編碼字串，將AC編碼字串進行Huffman和RLE解碼得到相應的AC系數； 對DC系數和AC系數進行反量化和反余弦變換得到相應的YUV值； 對YUV值從YUV色彩空間變換到RGB色彩空間獲得相應的RGB值。
全文摘要
一種圖像處理方法包括獲取圖像；將獲取的圖像分割為若干圖像區(qū)塊；根據預設的ROI精度信息設置各圖像區(qū)塊的精度值；根據各圖像區(qū)塊的精度值選擇相應的壓縮方式對每一圖像區(qū)塊進行獨立壓縮編碼生成相應的壓縮字串，所述壓縮字串構成所述獲取圖像相對應的壓縮圖像文件。此外，還提供一種圖像處理系統。
文檔編號H04N7/26GK102238376SQ20101015834
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權日2010年4月28日
發(fā)明者唐佩忠 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司