[发明专利]一种基于天气情况的图像压缩方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于天气情况的图像压缩方法，将输入图像转换成YUV色彩空间；获取环境的能见度值，将得到的能见度值与设定的能见度阈值比较，若能见度值小于设定的第一能见度阈值，判断落入第一能见度区间；若能见度值大于设定的第二能见度阈值，判断落入第三能见度区间；反之，判断落入第二能见度区间；根据落入的能见度区间对Y、U、V三个分量采用不同的采样方式进行采样，得到样本数据；对得到的样本数据利用聚类算法进行图像分割，得到分割结果；对分割结果进行离散余弦变换、数据量化和编码。本发明基于天气情况改变图像的压缩比例，实现了室外实时无线传输图像的目的，提升了图像压缩比例，保证了图像的清晰度，提升了用户体验。

技术领域

本发明属于有损图像压缩技术领域，具体地涉及一种基于天气情况的图像压缩方法及装置，尤其适用于智慧城市LED信息发布屏。

背景技术

在智慧城市建设的场景中，智慧路灯杆是其中一项重要的应用。与传统的路灯杆相比，智慧路灯杆不仅能为行人车辆照亮道路，还可以搭载LED显示屏向行人展示天气、路况、广告等信息。智慧城市LED信息发布屏，需要实现城市级各类信息的发布，包括广告、交通流量、公共交通信息、停车库诱导信息等，因此它必须要具有实时无线传输图像数据的功能。

实现图像无线传输的技术包含多种，现今较为流行的是以下两种技术：以NB-IOT（窄带物联网）为代表的低功耗广域通讯技术（LPWA）和4G技术。前者用于低带宽蜂窝通信的协议，其连接到需要传输少量数据的互联网设备，具有较低的成本和较长的电池寿命。NB-IOT相较于4G技术，它有更低的成本，覆盖范围更广的信号，但与此同时，它的缺点也显而易见，传输带宽低，传输速率慢等等。在市场和应用方面，NB-IOT和4G技术都有相同的视野，但每个具体的用例将决定选择哪种技术。智慧路灯杆分布范围广，数量多，我们认为使用NB-IOT技术传输图像数据更为合适，因为它产生的资费低，信号范围更广。

但是在NB-IOT技术的传输带宽低，速率慢等问题的限制下，传输图像数据有了更多的限制。图像数据不经处理，直接传输则会导致传输失败。因此我们要进行图像压缩。图像压缩的目的在于以较少的数据来表示图像以减少传输时间和费用。

在现今图像压缩算法中，一些算法可以减小图像的大小，但是效果却不能达到最佳。图像压缩技术比如pngquant。pngquant是一个命令行实用工具，是用于PNG图像有损压缩的库。在图像转换中会大大减少文件大小（通常多达70％），并保留完整的Alpha透明度，生成的图像与所有Web浏览器和操作系统兼容。同时它还结合矢量化运算的高质量的调色板，有独特的自适应抖动算法。它是用C语言实现，容易集成于脚本、GUI、服务器软件，但使用pngquant进行图像压缩后的最终效果，包括图像人眼可辨识度和图像压缩比例，效果仍不理想。本发明因此而来。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提出了一种基于天气情况的图像压缩方法，本发明基于天气情况改变图像的压缩比例，实现了室外实时无线传输图像的目的，该算法在图像数据传输过程中，提升了图像压缩比例，保证了图像在智慧城市中智慧路灯杆LED信息发布屏的图像的清晰度，从而降低了数据传输过程中产生的资费，减少了图像传输延时，提升了用户体验。解决了智慧路灯杆中LED显示屏的图像数据无线传输问题。

本发明的技术方案是：

一种基于天气情况的图像压缩方法，包括以下步骤：

S01：将输入图像数据转换成YUV色彩空间；

S02：获取图像数据传输目的地所处环境的能见度值，将得到的能见度值与设定的能见度阈值比较，若能见度值小于设定的第一能见度阈值，判断得到的能见度值落入第一能见度区间；若能见度值大于设定的第二能见度阈值，判断得到的能见度值落入第三能见度区间；反之，判断得到的能见度值落入第二能见度区间；

S03：根据所述能见度值落入的能见度区间对Y、U、V三个分量采用不同的采样方式进行采样，得到样本数据；