一种图像处理的系统及方法与流程

1.本技术实施例涉及图像处理的技术领域，具体涉及一种图像处理的系统及方法。


背景技术：

2.图像处理技术在许多应用领域受到广泛重视并取得了重大的开拓性成就，例如，航空航天、生物医学工程、工业检测、公安司法、军事制导以及文化艺术等，使图像处理成为一门引人注目、前景远大的新型学科。
3.然而，在对图像数据进行处理时，由于图像数据一般比较大，容易导致相应的图像处理系统对图像数据处理缓慢，严重时甚至导致该图像处理系统崩溃。
4.因此，如何解决图像处理系统处理图像缓慢甚至崩溃的问题成为图像处理技术的一个关键问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种图像处理的系统及方法，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种图像处理的系统，系统包括：采集单元、传输单元、存储单元、控制单元、暂存单元、处理单元以及至少一个备用处理单元，其中，
7.采集单元用于采集图像信息；
8.传输单元用于将采集到的图像信息传输至存储单元；
9.存储单元用于存储图像信息；
10.控制单元用于在接收到图像处理指令后通知存储单元将图像信息中待处理的图像数据发送至暂存单元；
11.处理单元用于检测自身的负载，并将负载发送给控制单元；
12.控制单元还用于判断负载分别与第一阈值和第二阈值的关系，其中，第一阈值小于或等于第二阈值，当确定负载小于第一阈值时，向处理单元发送第一处理信号；当确定负载大于或等于第二阈值时，向处理单元发送停止处理信号，并向备用处理单元发送第二处理信号；
13.处理单元还用于当接收第一处理信号时，处理暂存单元中的待处理的图像数据；当接收停止处理信号时，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元中的待处理的图像数据；
14.备用处理单元用于根据第二处理信号，处理暂存单元中的待处理的图像数据。
15.在一种可选的方式中，为检测负载，处理单元具体用于：
16.实时检测自身的负载；或，根据控制单元发送的检测信号，检测自身的负载。
17.在一种可选的方式中，第二处理信号包括数据处理指示，用于指示处理非实时的图像数据，备用处理单元具体用于：
18.根据第二处理信号携带的数据处理指示，处理暂存单元存储的待处理的图像数据
中的非实时的图像数据。
19.在一种可选的方式中，当第一阈值小于第二阈值时，控制单元还用于判断负载大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，向处理单元发送第三处理信号以及向备用处理单元发送第四处理信号，其中，第三处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第一部分图像数据，第四处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第二部分图像数据，其中，第一部分图像数据和第二部分图像数据组合后为待处理的图像数据；
20.处理单元，还用于根据第三处理信号，处理第一部分图像数据；
21.备用处理单元，还用于根据第四处理信号，处理第二部分图像数据。
22.在一种可选的方式中，备用处理单元还用于确定其处理数据完成时，进入睡眠状态。
23.在一种可选的方式中，第二处理信号还携带唤醒指示，备用处理单元还用于根据唤醒指示，从睡眠状态唤醒。
24.在一种可选的方式中，备用处理单元的数量大于或等于两个，控制单元还用于根据每个备用处理单元的负载，选择负载最小的备用处理单元，并将第二处理信号发送给选择的备用处理单元。
25.在一种可选的方式中，备用处理单元的数量大于或等于两个，控制单元还用于根据每个备用处理单元的负载从小到大的顺序从最小负载的备用处理单元开始选择至少两个备用处理单元，并向所选择的至少两个备用处理单元分别发送第二处理信号，其中，每个第二处理信号指示各自需要处理的图像数据，其中，需要处理的图像数据为暂存单元存储的待处理的图像数据中一部分图像数据，且所有需要处理的图像数据组合后为待处理的图像数据。
26.在一种可选的方式中，每份需要处理的图像数据的数据大小可以相等。
27.根据本技术实施例的另一方面，提供了一种图像处理的方法，包括：采集单元采集图像信息；
28.传输单元将采集到的图像信息传输至存储单元；
29.存储单元存储图像信息；
30.控制单元在接收到图像处理指令后通知存储单元将图像信息中待处理的图像数据发送至暂存单元；
31.处理单元检测自身的负载，并将负载发送给控制单元；
32.控制单元判断负载分别与第一阈值和第二阈值的关系，其中，第一阈值小于或等于第二阈值；
33.当控制单元确定负载小于第一阈值时，向处理单元发送第一处理信号；
34.当控制单元确定负载大于或等于第二阈值时，向处理单元发送停止处理信号，并向备用处理单元发送第二处理信号；
35.处理单元当接收第一处理信号时，处理暂存单元中的待处理的图像数据；当接收停止处理信号时，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元中的待处理的图像数据；
36.备用处理单元根据第二处理信号，处理暂存单元中的待处理的图像数据。
37.本技术实施例通过处理单元检测自身的负载，并将负载发送给控制单元。控制单
元确定负载大于或等于第二阈值时，会向处理单元发送停止处理信号，并向备用处理单元发送第二处理信号。此时，处理单元即将达到能处理的极限值或者已经达到处理的极限值，会根据停止处理信号，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元中的待处理的图像数据。这样，使用备用处理单元协助处理暂存单元中的待处理的图像数据，可以减轻处理单元的处理负担，降低数据处理缓慢甚至崩溃的风险，而且正在进行的图像数据的处理过程不会受到影响。
38.上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
40.图1为本技术实施例提供的一种图像处理的系统的结构示意图。
41.图2为本技术实施例提供的一种图像处理的方法的流程示意图。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
44.本技术的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。
45.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
46.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
47.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的一种图像处理的系统的具体结构进行限定。例如，在本技术的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
48.此外，诸如x方向、y方向以及z方向等用于说明本实施例的一种图像处理的系统的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当图像处理的系统的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应所述改变。
49.此外，本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
50.在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。
51.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
52.图1示出了本技术实施例提供的一种图像处理的系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：采集单元01、传输单元02、存储单元03、控制单元04、暂存单元05、处理单元06以及至少一个备用处理单元07。
53.需要说明的是，采集单元01可以是照相机和摄像头等。传输单元02可以是数据线。存储单元03可以是硬盘或者光盘等。控制单元04可以是控制器。暂存单元05可以是随机存储器、只读存储器或者高速缓存器。处理单元06以及备用处理单元07可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者单片机等。
54.采集单元01与传输单元02连接，传输单元02与存储单元03连接，存储单元03与控制单元04连接，存储单元03还和暂存单元05连接，暂存单元05还分别和处理单元06以及备用处理单元07连接，处理单元06和备用处理单元07均和控制单元04连接。在本技术的另一实施例中，这些连接均可以是电连接，例如，通过总线连接。
55.采集单元01用于采集图像信息，传输单元02用于将采集到的图像信息传输至存储单元03。
56.存储单元03用于存储图像信息，控制单元04用于在接收到图像处理指令后通知存储单元03将图像信息中待处理的图像数据发送至暂存单元05。
57.处理单元06用于检测自身的负载，并将负载发送给控制单元04，控制单元04还用于判断负载分别与第一阈值和第二阈值的关系，其中，第一阈值小于或等于第二阈值，例
如，第一阈值为百分之五十，第二阈值为百分之八十。还例如，第一阈值和第二阈值均为百分之七十。当控制单元04确定负载小于第一阈值时，向处理单元06发送第一处理信号。当控制单元04确定负载大于或等于第二阈值时，向处理单元06发送停止处理信号，并向备用处理单元07发送第二处理信号。
58.处理单元06还用于当接收第一处理信号时，处理暂存单元05中的待处理的图像数据，当接收停止处理信号时，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元05中的待处理的图像数据。
59.备用处理单元07用于根据第二处理信号，处理暂存单元05中的待处理的图像数据。
60.例如，对图像数据进行处理可以是对图像进行图像变换、图像编码压缩、图像增强、图像复原以及图像分割等。
61.例如，图像变换是将空间域的图像转换为变换域的图像进行处理。
62.图像编码压缩是一种减少图像数据中的冗余信息，从而用更加高效的格式存储和传输数据的技术。
63.图像增强是有目的地强调图像的整体或局部特性从而改善图像的视觉效果的技术。
64.图像复原是利用退化过程的先验知识，去恢复已被退化图像的本来面目的技术。
65.图像分割就是把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提出感兴趣目标的技术。
66.本技术实施例提供的一种图像处理的系统处理单元06能检测自身的负载，并将负载发送给控制单元04。控制单元04确定负载小于第一阈值时，会向处理单元06发送第一处理信号。此时处理单元06的负载较小，并不会导致处理单元06发生卡滞甚至崩溃的情况。
67.处理单元06能根据第一处理信号来处理暂存单元05中待处理的图像数据。当控制单元04确定负载大于或等于第二阈值时，会向处理单元06发送停止处理信号，并向备用处理单元07发送第二处理信号。此时，处理单元06即将达到能处理的极限值或者已经达到处理的极限值，会根据停止处理信号，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元05中的待处理的图像数据。这样，正在进行的图像数据的处理过程不会受到影响。而且，由于处理单元06不会继续处理待处理的图像数据，从而不会卡滞甚至崩溃。另外，备用处理单元07能根据第二处理信号，协助处理暂存单元05中的待处理的图像数据，从而减轻处理单元06的处理负担。
68.在一些实施例中，为检测负载，处理单元06具体用于：实时检测自身的负载；或，根据控制单元04发送的检测信号，检测自身的负载。
69.处理单元06实时检测自身的负载，能及时将自身的负载情况发送至控制单元04，从而，控制单元04能根据负载来确定处理单元06的工作状态。因此，能及时发现负载大于或等于第二阈值的情况，避免处理单元06卡滞或者崩溃。
70.在本技术的另一实施例中，控制单元04向处理单元06发送检测信号，处理单元06根据控制单元04发送的检测信号，检测自身的负载。例如，控制单元04可以根据预设时间向处理单元06发送检测信号，例如，预设时间为一秒。
71.在一些实施例中，可以根据数据属性将待处理的图像数据分为实时的图像数据和
非实时的图像数据。例如，实时的图像数据可以是视频。例如，非实时的图像数据可以是照片。因此，第二处理信号可以包括数据处理指示，用于指示处理非实时的图像数据，备用处理单元07具体用于：根据第二处理信号携带的数据处理指示，处理暂存单元05存储的待处理的图像数据中的非实时的图像数据。
72.通过第二处理信号中携带的数据处理指示，备用处理单元07可以用于处理暂存单元05存储的待处理的图像数据中的非实时的图像数据。这样，可以根据处理单元06和备用处理单元07各自的处理能力来分别处理不同的待处理的图像数据，提高了本技术实施例提供的图像处理的系统处理图像数据的效率。
73.由于本技术实施例主要通过处理单元06处理待处理的图像数据，通过备用处理单元07协助处理待处理的图像数据，为节省整个图像处理的系统的成本，备用处理单元07处理数据的能力可以低于处理单元06处理能力。
74.在一些实施例中，第一阈值小于第二阈值时，控制单元04还用于判断负载大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，向处理单元06发送第三处理信号以及向备用处理单元07发送第四处理信号。其中，第三处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第一部分图像数据，第四处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第二部分图像数据，其中，第一部分图像数据和第二部分图像数据组合后为待处理的图像数据。处理单元06，还用于根据第三处理信号，处理第一部分图像数据。备用处理单元07，还用于根据第四处理信号，处理第二部分图像数据。
75.例如，第一部分图像数据和第二部分图像数据的比例可以根据处理单元06的负载来确定。例如，当处理单元06的负载高于或等于某个阈值时，第一部分图像数据为待处理的图像数据的一半，第二部分图像数据也为待处理的图像数据的一半。又例如，当处理单元06的负载低于某个阈值时，第一部分图像数据为待处理的图像数据的百分之八十，第二部分图像数据为待处理的图像数据的百分之二十。
76.当负载大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，处理单元06的负载并没有达到可能造成卡滞或者崩溃的极限值。因此，处理单元06还能根据第三处理信号，处理待处理的图像数据中的第一部分图像数据。但是，处理单元06的负载仍处于较高值。因此，通过备用处理单元07，根据第四处理信号处理待处理的图像数据中的第二部分图像数据。可以协助处理单元06处理待处理的图像数据，进而，减轻处理单元06的处理负担。
77.在一些实施例中，备用处理单元07还用于确定其处理数据完成时，进入睡眠状态。相较于一直等待下次处理数据，进入睡眠状态可以达到省电的效果。
78.在一些实施例中，第二处理信号还携带唤醒指示，备用处理单元07还用于根据唤醒指示，从睡眠状态唤醒。备用处理单元07根据第二处理信号中携带的唤醒指示，被唤醒，进入处理数据状态。
79.在一些实施例中，备用处理单元07的数量可以大于或等于两个，控制单元04还用于根据每个备用处理单元07的负载，选择负载最小的备用处理单元07，并将第二处理信号发送给选择的备用处理单元07。
80.当备用处理单元07的数量为多个时，通过选择负载最小的备用处理单元07来处理待处理的图像数据，相较于任意选择不同的备用处理单元07，可以提高处理待处理的图像数据的效率。
81.在本技术的另一实施例中，可以为每个备用处理单元07设置序列号，如果负载最小的备用处理单元07有多个时，再进一步选择序列号最小的备用处理单元07来处理数据。
82.在本技术的另一实施例中，为避免某个或者某几个备用处理单元07一直处理待处理的图像数据的现象，最终造成一直用于处理待处理的图像数据的备用处理单元07损坏，增加系统的维护成本，可以为每个备用处理单元07设置计数器，例如，在每个备用处理单元07或在控制单元04为每个备用处理单元07设置计数器，当某个备用处理单元07处理一次数据时，其对应的计数器自动加1。控制单元04还用于根据每个备用处理单元07的负载和计数器的值，优先选择负载最小的备用处理单元07来处理数据，如果负载最小的备用处理单元07有多个时，进一步选择计数器的值最小的备用处理单元07来处理数据。
83.例如，每个备用处理单元07对应的计数器的初始值均相同。
84.例如，每个备用处理单元07每处理一次图像数据，计数器的值增加量可以不为1。每个备用处理单元07只要处理一次图像数据，每个备用处理单元07的计数器的值增加量相同即可。
85.在一些实施例中，可以为每个计数器设置一个序列号。如果至少有两个备用处理单元07的计数器的当前值相同，且都为最小。控制单元04按照计数器的序列号顺序从计数器的序列号最小开始选择备用处理单元07来处理数据。
86.在一些实施例中，备用处理单元07的数量大于或等于两个，控制单元04还用于根据每个备用处理单元07的负载从小到大的顺序从最小负载的备用处理单元07开始选择至少两个备用处理单元07，并向所选择的至少两个备用处理单元07分别发送第二处理信号，其中，每个第二处理信号指示各自需要处理的图像数据，其中，需要处理的图像数据为暂存单元05存储的待处理的图像数据中一部分图像数据，且所有需要处理的图像数据组合后为待处理的图像数据。
87.通过根据每个备用处理单元07的负载从小到大的顺序从最小负载的备用处理单元07开始选择至少两个备用处理单元07来处理待处理的图像数据，提高了处理待处理的图像数据的效率。而且，通过每个第二处理信号指示每个备用处理单元07各自需要处理的图像数据，可以防止出现因多个备用处理单元07同时工作而造成处理图像数据混乱或者重复处理图像数据的现象。
88.在一些实施例中，每份需要处理的图像数据的数据大小相等。
89.通过使每份需要处理的图像数据的数据大小相等，可以将待处理的图像数据均匀分配给不同的备用处理单元07，提高所有备用处理单元07的使用寿命。
90.在另一些实施例中，每份需要处理的图像数据的数据大小不都相等，可以将数据大小依据从大到小的顺序将需要处理的图像数据分配给负载从小到大的顺序的备用处理单元07，提高处理待处理的图像数据的效率。
91.图2示出了本技术实施例提供的一种图像处理的方法的流程示意图，如图2所示，该图像处理的方法可以由图1所对应的实施例的图像处理的系统执行，该图像处理的方法可以如下所述。
92.步骤101，采集单元采集图像信息。
93.步骤102，传输单元将采集到的图像信息传输至存储单元。
94.步骤103，存储单元存储图像信息。
95.步骤104，控制单元接收到图像处理指令后通知存储单元将图像信息中待处理的图像数据发送至暂存单元。
96.步骤105，处理单元检测自身的负载，并将负载发送给控制单元。控制单元判断接收的负载分别与第一阈值和第二阈值的关系，其中，第一阈值小于或等于第二阈值。
97.步骤106，控制单元确定接收的负载是否小于第一阈值。
98.步骤107，当控制单元确定负载小于第一阈值时，向处理单元发送第一处理信号。
99.步骤108，处理单元接收第一处理信号，处理暂存单元中的待处理的图像数据。
100.步骤109，控制单元确定接收的负载是否大于或等于第二阈值。
101.步骤200，控制单元确定负载大于或等于第二阈值时，向处理单元发送停止处理信号，并向备用处理单元发送第二处理信号。
102.步骤201，处理单元接收停止处理信号，继续处理已进行的图像数据处理而不处理暂存单元中的待处理的图像数据；备用处理单元根据第二处理信号，处理暂存单元中的待处理的图像数据。
103.步骤202，控制单元确定负载小于第二阈值且大于或等于第一阈值时，向处理单元发送第三处理信号以及向备用处理单元发送第四处理信号，其中，第三处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第一部分图像数据，第四处理信号指示暂存单元存储的待处理的图像数据的第二部分图像数据。
104.步骤203，处理单元根据第三处理信号，处理第一部分图像数据；备用处理单元根据第四处理信号，处理第二部分图像数据。
105.上述描述各个步骤的具体处理过程，可以参考前述图1的图像处理的系统的实施例所描述的内容，在此不再赘述。
106.综上所述，上述描述的一种图像处理的系统及方法，处理大量的图像数据时，可以提高处理图像数据的效率，降低数据处理卡滞甚至崩溃的风险。
107.本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
108.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。