[发明专利]一种基于sort-last体系结构的并行绘制系统

权利要求书

1.基于sort-last体系结构的并行绘制方法，其特征在于采用sort-last体系结构，该结构由PC机群系统构成，包括一个融合节点和若干绘制节点，节点间通过局域网相连，绘制节点负责各自场景的绘制，融合节点负责汇总各绘制节点形成的场景图像和相应的像素深度图像，并依据图像深度信息最终融合形成最终图像输出；具体包括以下步骤

(1)各绘制节点分别绘制场景图像，形成场景图及相应的像素深度图；

(2)各绘制节点对第(1)步形成的像素深度图进行基于模板信息的LZW深度信息无损压缩；

(3)各绘制节点对第(1)步所形成的场景图进行Jpeg压缩；

(4)各绘制节点将第(2)步和第(3)步所形成的压缩后的场景图和像素深度图通过网络发送给融合节点，融合节点将所接收到的数据进行解压；

(5)融合节点采用改进的direct send图像融合算法，依据深度信息对各绘制节点所绘的场景图进行深度融合，形成最终图像输出，返回第(1)步开始新一帧图像的绘制。

2.根据权利要求1所述的基于sort-last体系结构的并行绘制方法，其特征在于：所述步骤(2)中提出的基于模板信息的LZW深度信息无损压缩方法，具体包括：

对一帧M像素×N像素尺寸的深度图像，以8像素×8像素为基准对深度图像分块，像素点序号记为(x，y)，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N；

(2.1)读取第一帧场景的深度信息depth_i[x][y]，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N，并以之做为模板信息及当前编码信息，

即点(x，y)处的深度模板信息为：

TI[x][y]＝depth_i[x][y]，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N，

当前编码信息为：

Compress_i[x][y]＝TI[x][y]，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N；i＝1，2，…；

标记第1帧编码信息中所有分块均为模板数据，Mark[j]＝1，j＝1，2，…S_M，其中S_M为深度图像分块个数；

(2.2)读取第i帧的深度信息，

depth_i[x][y]，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N；i＝1，2，…；

(2.3)计算第i帧深度信息与已有模板信息的差值信息DI_i[x][y]，

DI_i[x][y]＝depth_i[x][y]-TI[x][y]，x＝1，2，…，M；y＝1，2，…，N；i＝1，2，…；

(2.4)计算第i帧(i＞1)第j块中所有像素差值信息的累积平方和

Sumi[j]=Σx=SX(j)EX(j)Σy=SY(j)EY(j)DIi[x][y]2,]]>

其中，SX(j)为第j块x起始序号，EX(j)为第j块x终止序号，SY(j)为第j块y起始序号，EY(j)为第j块y终止序号，

(2.5)比较第i帧第j块累计平方和Sum_i[j]与第i-1帧第j块累计平方和Sum_i-1[j]之间的关系，得到以下两种情况：

情况1：Sum_i[j]≤Sum_i-1[j]，说明第i帧时第j块图像深度信息与模板信息之间差别变小或者不变，维持原模板信息不变，并将第i帧时第j块与原模板的差值信息置为当前编码信息，即：

Compress_i[x][y]＝DI_i[x][y]，x∈[SX(j)，EX(j)]，y∈[SY(j)，EY(j)]；

标记第i帧(i＞1)编码信息中的第j分块为深度信息与模板信息间的差值数据，Mark[j]＝0；

情况2：Sum_i[j]＞Sum_i-1[j]，说明第i帧时第j块图像的深度信息与相应的模板信息相差较大，则更新该段内的所有模板数据为第i帧的图像深度数据，即

TI[x][y]＝depth_i[x][y]，x∈[SX(j)，EX(j)]，y∈[SY(j)，EY(j)]；

同时将当前编码信息置为相应的模板信息，即

Compress_i[x][y]＝TI[x][y]，x∈[SX(j)，EX(j)]，y∈[SY(j)，EY(j)]；

标记第i帧编码信息中的第j分块为模板数据，Mark[j]＝1；

(2.6)块序号j加1，返回(2.4)，直到遍历完第i帧深度图像的所有分块，进入下一步；

(2.7)对当前编码信息及标记信息进行LZW(Lempel Ziv Welch蓝波-立夫-卫曲编码法)压缩编码；

(2.8)帧号i加1，继续压缩下一帧数据，重复步骤(2.2)。