本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

數(shù)字圖像處理系統(tǒng)是進(jìn)行圖像數(shù)字處理及其數(shù)字制圖的設(shè)備系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)。

數(shù)字圖像處理是通過計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行降噪、增強(qiáng)、復(fù)原、分割和提取特征等處理的方法和技術(shù)。數(shù)字圖像處理的產(chǎn)生和迅速發(fā)展主要受三個(gè)因素的影響：一是計(jì)算機(jī)的發(fā)展；二是數(shù)學(xué)的發(fā)展(特別是離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善)；三是廣泛的農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、軍事、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用需求的增長。

傳統(tǒng)的圖像處理設(shè)備處理圖像技術(shù)有限，分為采集、傳輸、處理、輸出等多個(gè)環(huán)節(jié)，處理效率不高，功能比較單一，設(shè)備處理圖像時(shí)容易造成圖像數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)，所述多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)包括外殼；

所述外殼的一側(cè)貫穿有數(shù)據(jù)接口，并且外殼內(nèi)壁的底部固定連接有減震板；

所述減震板的頂部固定連接有控制器；

所述外殼內(nèi)壁的頂部一側(cè)固定連接有采集模塊，并且外殼內(nèi)壁的頂部遠(yuǎn)離采集模塊的一側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)化模塊；

所述外殼的正表面頂部固定連接有顯示器，并且外殼的正表面底部一側(cè)的設(shè)置有按鍵；

所述顯示器設(shè)置有無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)中多網(wǎng)關(guān)終端快速漫游方法map節(jié)點(diǎn)普通數(shù)據(jù)包劫持轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的具體步驟如下：

步驟一，map節(jié)點(diǎn)收到單播數(shù)據(jù)包后，提取出數(shù)據(jù)包的源mac地址，然后查詢本地轉(zhuǎn)換表判斷源mac地址是否在表中，在本地轉(zhuǎn)換表中，則說明是本節(jié)點(diǎn)連接的客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟二；否則，節(jié)點(diǎn)只是轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，不進(jìn)行處理；

步驟二，根據(jù)源mac地址查找到對應(yīng)的本地轉(zhuǎn)換表?xiàng)l目后，提取出本地轉(zhuǎn)換表中的標(biāo)志域flags，與l2p_ncl_client_wifi進(jìn)行按位&運(yùn)算，結(jié)果為1，則說明數(shù)據(jù)包由wifi客戶端發(fā)出，進(jìn)入步驟三；否則，不進(jìn)行處理；

步驟三，提取出數(shù)據(jù)包的ip層頭部，然后獲取目的ip地址，目的ip是10或192網(wǎng)段的，則說明數(shù)據(jù)包是發(fā)往網(wǎng)內(nèi)的，不進(jìn)行處理；否則進(jìn)入步驟四；

步驟四，獲取當(dāng)前map節(jié)點(diǎn)所選mpp的mac地址，與數(shù)據(jù)包目的mac地址進(jìn)行比較，相同，則說明數(shù)據(jù)包是發(fā)往當(dāng)前map所選mpp節(jié)點(diǎn)的，不進(jìn)行任何處理；不同，則將數(shù)據(jù)包的目的mac地址修改成當(dāng)前map節(jié)點(diǎn)所選mpp節(jié)點(diǎn)的mac地址，進(jìn)入步驟五；

步驟五，將數(shù)據(jù)包目的mac地址修改后，根據(jù)新的目的mac地址查找最佳下一跳節(jié)點(diǎn)，然后添加l2p協(xié)議定義的單播數(shù)據(jù)包頭并調(diào)用l2p_transmit_skb_to_initi函數(shù)發(fā)送到map節(jié)點(diǎn)所選mpp節(jié)點(diǎn)去，并由該mpp節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)出去；

所述控制器包括外框，并且外框的內(nèi)部通過螺栓固定連接有電路板；

所述電路板的表面分別固定連接有存儲(chǔ)器和處理器；

所述處理器的的輸入端分別與電源接口和信息接口的輸出端電性連接；

所述滑桿的一端固定連接有扇形板，所述扇形板的一側(cè)通過齒牙與加壓桿的一側(cè)嚙合；

所述電路板的右側(cè)分別貫穿有電源接口和信息接口；

所述電源接口的輸入端與信息接口的輸出端電性連接；

所述信息接口的輸入端與轉(zhuǎn)換模塊的輸出端電性連接；

所述轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與采集模塊的輸出端電性連接；

所述采集模塊的輸入端與數(shù)據(jù)接口電性連接；

所述處理器與收發(fā)器雙向連接；

所述處理器基于最大化吞吐量的目標(biāo)，提出多播系統(tǒng)的載波資源分配模型；具體包括：

以小區(qū)中的總的吞吐量作為系統(tǒng)的效益u：

其中d和f分別表示多播組和載波集合，表示用戶群k中用戶在載波n上獲得的總數(shù)據(jù)傳輸速率，由：

計(jì)算，其中b0為載波的帶寬，p^k為分配給用戶群k的波束的傳輸功率，σ²為高斯白噪聲的功率，αn,k為載波使用指示因子，滿足條件：

αn,k＝{0,1},dk∈d,n∈f(1)

條件(1)表示載波n分配給用戶群k，則αn,k＝1，否則αn,k＝0，條件(2)說明載波被全部使用，且一個(gè)載波被多個(gè)用戶群復(fù)用；

提出用戶群分簇算法，根據(jù)用戶群的位置信息，對用戶群進(jìn)行分簇處理。

進(jìn)一步所述減震板底部的兩側(cè)均固定連接有活動(dòng)塊，所述活動(dòng)塊的底部設(shè)置有彈簧套，并且彈簧套的內(nèi)部固定連接有彈簧，所述彈簧的頂部與活動(dòng)塊的底部固定連接。

進(jìn)一步所述電路板的頂部開設(shè)有散熱孔。

進(jìn)一步所述電路板上固定連接的螺栓數(shù)量有四個(gè)。

進(jìn)一步，所述收發(fā)器為無線信號收發(fā)器；

所述收發(fā)器確定有關(guān)發(fā)射功率和感知時(shí)間的約束條件及對非凸優(yōu)化問題的求解，按照如下過程進(jìn)行：

第一步，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)能長時(shí)間工作，需對次級用戶的發(fā)射功率進(jìn)行限制，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)射功率低于限定值：

e{α0p0+α1p1+β0p0+β1p1}≤pav；

式中pav是次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最大平均發(fā)射功率，這的平均是指信道衰減系數(shù)hi,gss,gsp隨機(jī)變量的期望；

第二步，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)是保護(hù)主用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，故對網(wǎng)絡(luò)的干擾功率進(jìn)行了限制；根據(jù)基于合作感知的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)模型，知道干擾只在主用戶pu處于忙狀態(tài)時(shí)發(fā)生，所以平均干擾功率約束寫成如下形式：

e{gsp(β0p0+β1p1)}≤qav；

第三步，確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的檢測概率和網(wǎng)絡(luò)的整體檢測概率分別不低于各自的目標(biāo)檢測概率，關(guān)于檢測概率的限制條件如下：

pd≥pth,pdi≥pth,i＝1,2…k；

第四步，根據(jù)上述限制條件下，建立以最大化次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題：

第五步，求解所建立的最優(yōu)化問題，選擇使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率作為該頻譜感知模型的感知參數(shù)；具體包括：

步驟一，對不等式約束條件組(4)取等號，簡化problem1為problem2；

步驟二，弱化對感知周期τs的求解，重點(diǎn)求解使平均吞吐量最大化的信號發(fā)射功率p0，p1；關(guān)于發(fā)射功率p0和p1的拉格朗日函數(shù)如下：

所以problem2的拉格朗日對偶優(yōu)化問題為：

其中表示拉格朗日對偶函數(shù)；證明優(yōu)化問題problem2與problem3的最優(yōu)值差值為零，說明優(yōu)化問題problem2與其拉格朗日對偶優(yōu)化問題problem3之間是等價(jià)的，故只需求problem3的最優(yōu)解即可；該問題是一個(gè)關(guān)于雙變量p0p1的聯(lián)合規(guī)劃問題，為此將分解成兩個(gè)子優(yōu)化問題：

看出sp1和sp2分別是關(guān)于p0p1的無約束凸優(yōu)化問題，此時(shí)運(yùn)用拉格朗日函數(shù)以及kkt條件，便得到當(dāng)檢測到主用戶pu處于閑狀態(tài)時(shí)次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最優(yōu)發(fā)射功率：

其中：

當(dāng)檢測到主用戶pu處于忙狀態(tài)時(shí)，次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最優(yōu)發(fā)射功率為：

其中：

式中[x]⁺＝max{0,x}；λ≥0，μ≥0是拉格朗日乘子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)，通過外殼與減震板固定連接，減震板與控制器固定連接，外殼與采集模塊和轉(zhuǎn)化模塊固定連接，并且外殼貫穿有數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)了不僅可連接數(shù)據(jù)外設(shè)存儲(chǔ)器進(jìn)行圖像存儲(chǔ)，而且還可以進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的無線傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，并且對圖像進(jìn)行顯示，大大提高了工作效率，使得單一的圖像處理器功能更系統(tǒng)、更完善。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

圖中：1、外殼；2、數(shù)據(jù)接口；3、減震板；4、控制器；41、外框；42、螺栓；43、電路板；44、存儲(chǔ)器；45、處理器；46、收發(fā)器；47、電源接口；48、信息接口；49、散熱孔；5、采集模塊；6、轉(zhuǎn)化模塊；7、顯示器；8、按鍵；9、活動(dòng)塊；10、彈簧套；11、彈簧；12、電源模塊。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明提供的多功能集成化的數(shù)字圖像處理設(shè)備及系統(tǒng)包括外殼1、數(shù)據(jù)接口2、減震板3、控制器4、外框41、螺栓42、電路板43、存儲(chǔ)器44、處理器45、收發(fā)器46、電源接口47、48信息接口48、散熱孔49、采集模塊5、轉(zhuǎn)化模塊6、顯示器7、按鍵8、活動(dòng)塊9、彈簧套10、彈簧11、電源模塊12。

外殼1的一側(cè)貫穿有數(shù)據(jù)接口2，并且外殼1內(nèi)壁的底部固定連接有減震板3，減震板3底部的兩側(cè)均固定連接有活動(dòng)塊9，活動(dòng)塊9的底部設(shè)置有彈簧套10，并且彈簧套10的內(nèi)部固定連接有彈簧11，彈簧11的頂部與活動(dòng)塊9的底部固定連接，減震板3的頂部固定連接有控制器4，外殼1內(nèi)壁的頂部一側(cè)固定連接有采集模塊5，并且外殼1內(nèi)壁的頂部遠(yuǎn)離采集模塊5的一側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)化模塊6，外殼1的正表面頂部固定連接有顯示器7，并且外殼1的正表面底部一側(cè)的設(shè)置有按鍵8，控制器4包括外框41，電路板43上固定連接的螺栓42數(shù)量有四個(gè)，并且外框41的內(nèi)部通過螺栓42固定連接有電路板43，電路板的頂部開設(shè)有散熱孔49，電路板43的表面分別固定連接有存儲(chǔ)器44、處理器45和收發(fā)器46，收發(fā)器46為無線信號收發(fā)器，處理器45的的輸入端分別與電源接口47和信息接口48的輸出端電性連接，電路板43的右側(cè)分別貫穿有電源接口47和信息接口48，電源接口47的輸入端與電源12的輸出端電性連接，信息接口48的輸入端與轉(zhuǎn)換模塊6的輸出端電性連接，轉(zhuǎn)換模塊6的輸入端與采集模塊5的輸出端電性連接，采集模塊5的輸入端與數(shù)據(jù)接口2電性連接，處理器與收發(fā)器46雙向連接。

所述顯示器設(shè)置有無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)中多網(wǎng)關(guān)終端快速漫游方法map節(jié)點(diǎn)普通數(shù)據(jù)包劫持轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的具體步驟如下：

步驟一，map節(jié)點(diǎn)收到單播數(shù)據(jù)包后，提取出數(shù)據(jù)包的源mac地址，然后查詢本地轉(zhuǎn)換表判斷源mac地址是否在表中，在本地轉(zhuǎn)換表中，則說明是本節(jié)點(diǎn)連接的客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟二；否則，節(jié)點(diǎn)只是轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包，不進(jìn)行處理；

步驟二，根據(jù)源mac地址查找到對應(yīng)的本地轉(zhuǎn)換表?xiàng)l目后，提取出本地轉(zhuǎn)換表中的標(biāo)志域flags，與l2p_ncl_client_wifi進(jìn)行按位&運(yùn)算，結(jié)果為1，則說明數(shù)據(jù)包由wifi客戶端發(fā)出，進(jìn)入步驟三；否則，不進(jìn)行處理；

步驟三，提取出數(shù)據(jù)包的ip層頭部，然后獲取目的ip地址，目的ip是10或192網(wǎng)段的，則說明數(shù)據(jù)包是發(fā)往網(wǎng)內(nèi)的，不進(jìn)行處理；否則進(jìn)入步驟四；

步驟四，獲取當(dāng)前map節(jié)點(diǎn)所選mpp的mac地址，與數(shù)據(jù)包目的mac地址進(jìn)行比較，相同，則說明數(shù)據(jù)包是發(fā)往當(dāng)前map所選mpp節(jié)點(diǎn)的，不進(jìn)行任何處理；不同，則將數(shù)據(jù)包的目的mac地址修改成當(dāng)前map節(jié)點(diǎn)所選mpp節(jié)點(diǎn)的mac地址，進(jìn)入步驟五；

步驟五，將數(shù)據(jù)包目的mac地址修改后，根據(jù)新的目的mac地址查找最佳下一跳節(jié)點(diǎn)，然后添加l2p協(xié)議定義的單播數(shù)據(jù)包頭并調(diào)用l2p_transmit_skb_to_initi函數(shù)發(fā)送到map節(jié)點(diǎn)所選mpp節(jié)點(diǎn)去，并由該mpp節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)出去；

所述處理器基于最大化吞吐量的目標(biāo)，提出多播系統(tǒng)的載波資源分配模型；具體包括：

以小區(qū)中的總的吞吐量作為系統(tǒng)的效益u：

其中d和f分別表示多播組和載波集合，表示用戶群k中用戶在載波n上獲得的總數(shù)據(jù)傳輸速率，由：

計(jì)算，其中b0為載波的帶寬，p^k為分配給用戶群k的波束的傳輸功率，σ²為高斯白噪聲的功率，αn,k為載波使用指示因子，滿足條件：

αn,k＝{0,1},dk∈d,n∈f(1)

條件(1)表示載波n分配給用戶群k，則αn,k＝1，否則αn,k＝0，條件(2)說明載波被全部使用，且一個(gè)載波被多個(gè)用戶群復(fù)用；

提出用戶群分簇算法，根據(jù)用戶群的位置信息，對用戶群進(jìn)行分簇處理。

所述收發(fā)器確定有關(guān)發(fā)射功率和感知時(shí)間的約束條件及對非凸優(yōu)化問題的求解，按照如下過程進(jìn)行：

第一步，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)能長時(shí)間工作，需對次級用戶的發(fā)射功率進(jìn)行限制，保證次級用戶網(wǎng)絡(luò)的平均發(fā)射功率低于限定值：

e{α0p0+α1p1+β0p0+β1p1}≤pav；

式中pav是次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最大平均發(fā)射功率，這的平均是指信道衰減系數(shù)hi,gss,gsp隨機(jī)變量的期望；

第二步，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)的首要任務(wù)是保護(hù)主用戶網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，故對網(wǎng)絡(luò)的干擾功率進(jìn)行了限制；根據(jù)基于合作感知的頻譜共享網(wǎng)絡(luò)模型，知道干擾只在主用戶pu處于忙狀態(tài)時(shí)發(fā)生，所以平均干擾功率約束寫成如下形式：

e{gsp(β0p0+β1p1)}≤qav；

第三步，確保各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的檢測概率和網(wǎng)絡(luò)的整體檢測概率分別不低于各自的目標(biāo)檢測概率，關(guān)于檢測概率的限制條件如下：

pd≥pth,pdi≥pth,i＝1,2…k；

第四步，根據(jù)上述限制條件下，建立以最大化次級網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐量為目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)化問題：

第五步，求解所建立的最優(yōu)化問題，選擇使得次級網(wǎng)絡(luò)的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次級用戶的信號發(fā)射功率作為該頻譜感知模型的感知參數(shù)；具體包括：

步驟一，對不等式約束條件組(4)取等號，簡化problem1為problem2；

步驟二，弱化對感知周期τs的求解，重點(diǎn)求解使平均吞吐量最大化的信號發(fā)射功率p0，p1；關(guān)于發(fā)射功率p0和p1的拉格朗日函數(shù)如下：

所以problem2的拉格朗日對偶優(yōu)化問題為：

其中表示拉格朗日對偶函數(shù)；證明優(yōu)化問題problem2與problem3的最優(yōu)值差值為零，說明優(yōu)化問題problem2與其拉格朗日對偶優(yōu)化問題problem3之間是等價(jià)的，故只需求problem3的最優(yōu)解即可；該問題是一個(gè)關(guān)于雙變量p0p1的聯(lián)合規(guī)劃問題，為此將分解成兩個(gè)子優(yōu)化問題：

看出sp1和sp2分別是關(guān)于p0p1的無約束凸優(yōu)化問題，此時(shí)運(yùn)用拉格朗日函數(shù)以及kkt條件，便得到當(dāng)檢測到主用戶pu處于閑狀態(tài)時(shí)次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最優(yōu)發(fā)射功率：

其中：

當(dāng)檢測到主用戶pu處于忙狀態(tài)時(shí)，次級用戶發(fā)射機(jī)su-tx的最優(yōu)發(fā)射功率為：

其中：

式中[x]⁺＝max{0,x}；λ≥0，μ≥0是拉格朗日乘子。

使用時(shí)，打開電源12，通過電源接口47向處理器45通電，收發(fā)器46接受信息，收發(fā)器46收到信號可以將信息存到存儲(chǔ)器44中，存儲(chǔ)器44將數(shù)據(jù)傳入處理器45中，處理器45可以將信息傳入收發(fā)器46，收發(fā)器46將數(shù)據(jù)發(fā)出，另外有數(shù)據(jù)接口2傳入信號，經(jīng)過采集模塊5傳入轉(zhuǎn)化模塊6通過信息接口48，信息接口將數(shù)據(jù)傳入處理器45中，二者處理過的圖像都經(jīng)過顯示器7顯示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。