用于点云数据实时显示的滑位处理方法研究.pdf
《用于点云数据实时显示的滑位处理方法研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用于点云数据实时显示的滑位处理方法研究.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、Computer Era No.9 20230 引言深空探测任务对解析软件的要求不仅限于数据的离线处理,对点云图像的实时显示也是载荷图像采集装置不可或缺的。航空遥感图像和卫星遥感图像的处理加工,都离不开载荷图像采集装置的使用1-2。载荷图像采集装置主要由地面站设备和点云数据解析软件组成,对点云数据的采集、存储和连续有效转发起着巨大作用3。由于数据经过采集装置转化后数据量增大,加上传输速度快,导致对采集软件的性能要求迅速增长。点云数据采集软件获取点云数据的准确度是实时显示的关键。数据传输时,当下位机与上位机建立连接,因为接收端和发送端的时钟不匹配或短促的干扰,导致数据错位出现异常,由此造成的接收
2、端所获取的数据偏移若干个比特,这就是滑位问题4。现有的帧同步码查找方法主要是固定数据流中同步码的位置,即在数据流中找到首个帧同步码后按照帧固定长度进行数据截取。该方法实现简单,但要求接收端与发送端时钟同步,缺乏灵活性且难以得到正确的点云数据。本文研究的滑位处理实时点云数据的方法,不但提供了图像数据的同步码位置,同时也提高了图像数据的准确度和软件处理效率。DOI:10.16644/33-1094/tp.2023.09.002用于点云数据实时显示的滑位处理方法研究*冯孝欣,陈兴杰,丁宝钢(上海工程技术大学城市轨道交通学院,上海 201620)摘要:针对下位机向上位机发送数据时由于接收端和发送端的时
3、钟不同源或者由于短促的干扰造成的数据异常,导致接收到的数据偏移若干个比特的问题,以LabWindows/CVI为平台使用C语言设计点云数据采集软件,采用滑位寻找帧同步码的方法,解决了因帧失步导致的帧内数据错位问题,进而通过TCP/IP网络协议接收实时图像数据,根据帧格式对图像数据进行接收、解析、离线处理以及实时显示,满足了接收速率达到380Mbps、0.2s内处理并显示一帧图像的需求。关键词:时钟;LabWindows/CVI;滑位;帧失步中图分类号:TP311.1文献标识码:A文章编号:1006-8228(2023)09-06-04Research on slide processing m
4、ethod for real-time display of point cloud dataFeng Xiaoxin,Chen Xingjie,Ding Baogang(School of Urban Railway Transportation,Shanghai University of Engineering Science,Shanghai 201620,China)Abstract:When the lower computer sends data to the upper computer,the received data is offset by several bits
5、due to the clockdifference between the receiving and sending ends,or data anomalies caused by short interference.To address this problem,withLabWindows/CVI platform and C language,the point cloud data acquisition software is designed.The method of searching framesynchronization code by sliding bit i
6、s adopted to solve the problem of intra-frame data dislocation caused by frame out-of-sync,and real-time image data can be received through TCP/IP network protocol.According to the frame format,the image data isreceived,analyzed,offline processed and real-time displayed.It meets the demand of receiv
7、ing rate of 380Mbps and processing anddisplaying one frame of image within 0.2s.Key words:clock;LabWindows/CVI;sliding bit;frame out-of-sync收稿日期:2023-03-13*基金项目:国家自然科学基金项目(12104290)作者简介:冯孝欣(1998-),女,吉林省白山市人,硕士研究生,主要研究方向:通信与智能信息处理。通讯作者:陈兴杰(1975-),男,江苏省南通市人,硕士,副教授,硕士研究生导师,主要研究方向:信号采集和处理。6计算机时代 2023年 第
8、9期1 载荷图像采集装置不同的卫星,其载荷完成的任务是不一样的,但解析处理软件的功能却是基本一致的。载荷图像采集装置主要包括地面站装置和载荷图像地面解析软件两个部分。总的来说,载荷软件可看作一个信息交换中心,实现有效载荷与地面站装置之间的数据交换5。地面站设备首先将LVDS传输的图像数据按一定方法整理后,编制为串行数字序列,再将这些序列按系统规定的形式调制到射频载波上,然后使调制载波信息以无线电的方式,按照特定的功率范围和方向性要求向周围的建筑传播,地面站接收到调制载波信号并经过解调后接收到信号,数据实时处理软件将接收到的数据存盘并实时显示6。载荷图像采集装置构成如图1所示。图1载荷图像采集装
9、置构成2 软件设计原理点云数据采集软件以LabWindows/CVI为开发平台,CVI使用C语言开发设计,是NI公司推出的开发软件。2.1 信息传输基本帧格式在上位机与下位机通讯过程中,需要制定统一的通讯协议方便数据的传输过程,即规定传输数据中每个字节代表的信息,所传输的数据称为信息传输帧。完整的一条传输帧由两部分构成,同步码和信息包,其中同步码为固定的0 x33CC,信息包由信息头和信息体组成,信息体包括了长度、设备编号、时间等九个部分。采集软件可以根据信息头数据的不同,来判断图像数据所属的类型和包含的信息,信息传输帧格式定义如表1所示。表1信息传输帧格式同步码0 x33CC信息包信息头(2
10、9bytes)长度2设备编号8时间6保留1数据标识1辅助标识4信息来源1信息目的3信息标识3信息体N2.2 软件功能设计采集软件方便后续维护,保障软件稳定性,采用模块化设计,各功能模块要尽可能保障通用性,以便于进行系统功能扩充和二级技术开发7。点云数据采集软件主要作用:实时采集数传信道所传的点云数据,对接收到的点云数据进行处理,包括按比特查找同步码、点云图像显示、数据保存等;对保存在本地的点云图像数据进行回放显示,能够通过滑位寻找同步码的方法,得到准确的点云数据并显示图像。点云数据的存储是按照帧格式,一帧为一个文件,存储到本地硬盘上,对信息进行分类和管理,根据接收到数据的时间给文件命名,并以二
11、进制文件保存,方便以后查看。软件功能模块主要分为TCP通信模块、数据处理模块、数据保存模块、实时图像显示模块、数据反演5个子功能模块,其功能模块如图2所示。图2软件功能模块3 软件实现3.1 软件界面LabWindows/CVI提供了丰富的回调函数和图形控件,可以快速、方便地设计出人机交互界面,缩短软件开发周期。软件界面如图3所示,图像显示部分可播放实时图像、回放图像和反演图像;网络配置可设置服务器端口号和IP地址。3.2 点云数据同步码查找及显示3.2.1 多线程设计本软件对实时数据采集速度要求较高,如果在LabWindows/CVI 程序中采用单线程完成数据传输,即在接收到的数据中对一帧数
12、据处理完成以后才能进行其他数据操作,这种方法容易导致软件性能低下,甚至会造成数据缓冲区溢出的问题8。多线程程序中,由程序自身告诉操作系统在主线程之上建立线程,并接收数据以提供完成多任务的所需时间9。点云数据采集软件采用多线程处理实现多任务分割,主要 7Computer Era No.9 2023功能为数据采集,滑位寻找同步码,点云图像显示等。本软件选择采用LabWindows/CVI多线程处理中的线程池机制,调用 CmtScheduleThreadPoolFunction函数创建辅助线程,防止可能出现的数据堵塞问题,减少了等待所需要的时间开销,大大提高了软件运行速度。3.2.2 网络参数设置下
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 用于 数据 实时 显示 处理 方法 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。