一種自然災(zāi)害環(huán)境下的實時圖片分享方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于計算機網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種自然災(zāi)害環(huán)境下 的實時圖片分享方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在自然災(zāi)害事件中，情景感知信息如環(huán)境和個人的狀況、路況、資源信息等，對于 應(yīng)急隊伍和救援人員實施有效和及時的自然災(zāi)害救援來捶救人類的生命、減少受傷和財產(chǎn) 損失，是極其重要的。
[0003] 隨著智能手機的普及及無處不在的訪問互聯(lián)網(wǎng)，通過手機分享基于圖片的信息在 自然災(zāi)害情景感知中起著非常重要的作用。例如，在2013年的化iyan臺風中，作為救災(zāi)工 作的一部分，社交媒體利用志愿者分享的災(zāi)區(qū)圖片來尋找最需要幫助的地方。即使基于圖 片的信息對于自然災(zāi)害情景感知非常重要，但是通過手機分享圖片難W有效支持實時情景 感知，主要因為存在W下=個挑戰(zhàn)。
[0004] 帶寬瓶頸：由于自然災(zāi)害環(huán)境下通訊基礎(chǔ)設(shè)施的破壞，網(wǎng)絡(luò)帶寬可能變得非常有 限。即使存在一些網(wǎng)絡(luò)補救措施，如延遲容忍網(wǎng)絡(luò)、自動自組網(wǎng)，嚴重的帶寬受限依然存在。 另外，在自然災(zāi)害中，由于需要報告自身狀況或現(xiàn)場信息，更容易比平時產(chǎn)生更多的網(wǎng)絡(luò)流 量，運將進一步加重網(wǎng)絡(luò)負擔。
[0005] 電量受限：手機用于拍攝和上傳照片，然而，眾所周知手機短的使用時長一直是用 戶最大的顧慮。例如，化angWave在2011年做了個時長調(diào)查，表明38%的人把手機使用時 長列為他們最大的顧慮。更重要的是，自然災(zāi)害環(huán)境中由于基礎(chǔ)設(shè)施被破壞，手機是很難充 電的。同時，在帶寬受限的情況下，手機頻繁地與網(wǎng)絡(luò)進行連接將消耗更多的電量。
[0006] 圖片冗余：自然災(zāi)害中用戶上傳的圖片中存在大量的冗余。根據(jù)用戶的習慣，圖片 經(jīng)常是W批處理的方式上傳的，即一批圖片同時被用戶上傳。運樣就形成了批內(nèi)相似圖片 和批外相似圖片。批內(nèi)相似圖化是指同一批被上傳的圖片間存在的相似圖化一般是由于 同一用戶對同一場景拍攝了多張照片或連拍模式下產(chǎn)生的。批外相似圖片，是指該批被上 傳圖片中與服務(wù)器端中之前被其他批次上傳的圖片間存在的相似圖片，一般是由于不同用 戶對同一場景拍攝產(chǎn)生的。
[0007] 現(xiàn)有的基于圖片的自然災(zāi)害情景感知的相關(guān)工作，都是通過消除冗余圖片來提高 圖片分享效率，因而極度依賴于圖片的冗余度，在只有少量的冗余圖片存在的情況下，運些 方法將會失效。即使圖片的冗余度較高如50%，圖片的上傳延遲也是無法接受的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種自然災(zāi)害環(huán)境下的實時 圖片分享方法及系統(tǒng)，其目的是大幅度地降低自然災(zāi)害環(huán)境下圖片分享的帶寬和能耗開 銷；即使在更壞的情況下，即只有很少冗余圖片存在時，也能保持大帶寬和高能耗效率；此 夕F，根據(jù)當前可用電量動態(tài)調(diào)節(jié)實際操作，平衡用戶體驗和能耗節(jié)省，從而進一步節(jié)省電量 和延長手機電池的使用時長。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種自然災(zāi)害環(huán)境下的實時圖 片分享方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0010] (1)客戶端獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩余電量提取用戶選擇的待上 傳圖片的圖片特征，將當前手機剩余電量和待上傳圖片的圖片特征上傳至服務(wù)器；
[0011] (2)服務(wù)器根據(jù)當前手機剩余電量對待上傳圖片進行冗余檢測，得到每張待上傳 圖片的冗余狀態(tài)為冗余或非冗余，并將每張待上傳圖片的冗余狀態(tài)反饋至客戶端；
[0012] (3)客戶端獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩余電量壓縮冗余狀態(tài)為非冗 余的待上傳圖片的像素，再壓縮其質(zhì)量后將其上傳至服務(wù)器。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟（1)中，根據(jù)當前手機剩余電量提取用戶選擇的待上傳圖片的 圖片特征進一步包括如下步驟：
[0014] (Al)壓縮待上傳圖片的像素；其中，根據(jù)當前手機剩余電量確定像素的壓縮比， 當前手機剩余電量越少則像素的壓縮比越大，當前手機剩余電量越多則像素的壓縮比越 ??；
[0015] (A2)利用ORB算法提取待上傳圖片的圖片特征，提取的圖片特征由多個ORB特征 點組成。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟（2)進一步包括如下子步驟：
[0017] (2-1)服務(wù)器接收客戶端上傳的當前手機剩余電量和待上傳圖片的圖片特征，根 據(jù)待上傳圖片的圖片特征在服務(wù)器索引中進行相似度查詢，對每張待上傳圖片，將服務(wù)器 中具有與其匹配的ORB特征點最多的圖片作為其相似圖片，計算每張待上傳圖片與其相似 圖片的相似度；
[001引 （2-?服務(wù)器根據(jù)當前手機剩余電量確定相似度闊值，當前手機剩余電量越少則 相似度闊值越低，當前手機剩余電量越大則相似度闊值越高；
[0019] (2-3)對每張待上傳圖片，判斷其與其相似圖片的相似度是否大于相似度闊值，是 則標記該待上傳圖片的冗余狀態(tài)為冗余，否則標記該待上傳圖片的冗余狀態(tài)為未知；
[0020] (2-4)對冗余狀態(tài)為未知的待上傳圖片構(gòu)成的圖片集合V= {Vi，V2, ...，V。}建立 子模函數(shù)最大化模型，進而得到圖片子集、Smax;y'-F(S、），標記圖片子集S中的所 有圖片的冗余狀態(tài)為非冗余，標記圖片集合V中除去圖片子集S后剩余圖片的冗余狀態(tài)為 冗余，其中，Vi為圖片集合V中的第i個圖片，i= 1，2, ...，n，n為圖片集合V中的圖片總 數(shù)，S況貪屯、算法遍歷圖片集合V的所有子集，F(xiàn)Q是打分函數(shù)，用于量化S,的質(zhì)量，圖片 子集S中的圖片數(shù)量Isl《b，b為子模函數(shù)最大化模型的預(yù)算；
[0021] (2-5)服務(wù)器將每張待上傳圖片的冗余狀態(tài)反饋至客戶端。
[0022] 優(yōu)選地，子模函數(shù)最大化模型的預(yù)算b通過如下方法得到：
[0023] 度1)將圖片集合V中的所有圖片構(gòu)成一個加權(quán)圖G，G的頂點為圖化G的邊為圖 片間的連線，邊的權(quán)值為其連接的兩張圖片的相似度；
[0024] 度2)根據(jù)當前手機剩余電量確定圖切割闊值，當前手機剩余電量越少則圖切割闊 值越低，當前手機剩余電量越大則圖切割闊值越高；
[00對 度扣刪除G中權(quán)值小于圖切割闊值的邊，將G切割為多個子圖，將得到的子圖個數(shù) 作為子模函數(shù)最大化模型的預(yù)算。
[0026] 優(yōu)選地，F(xiàn)位）由覆蓋函數(shù)和多樣性函數(shù)fdiy線性疊加得至Ij，其中， …V=Z,.,.max,,一IV,.,，Wi,為圖片集合V中的第i個圖片V1與圖片子集S中的第j個 圖片V，的相似度，為, = Ik為將G切割得到的第k個子圖中的圖片集合，若 圖片子集S和Ik中沒有相同的元素，則N(S，Ik) =0,否則N(S，Ik) = 1。
[0027] 按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種自然災(zāi)害環(huán)境下的實時圖片分享系統(tǒng)，其特 征在于，包括能耗感知特征提取模塊、能耗感知冗余檢測模塊和能耗感知圖片上傳模塊；
[0028] 所述能耗感知特征提取模塊設(shè)置在客戶端中，用于讀取用戶選擇的一批待上傳圖 片，獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩余電量確定圖片像素的壓縮比，壓縮待上傳圖 片的像素，提取待上傳圖片的圖片特征，并將當前手機剩余電量和待上傳圖片的圖片特征 上傳至所述能耗感知冗余檢測模塊；
[0029] 所述能耗感知冗余檢測模塊設(shè)置在服務(wù)器中，用于接收所述能耗感知特征提取模 塊上傳的當前手機剩余電量和待上傳圖片的圖片特征，根據(jù)待上傳圖片的圖片特征檢測每 張待上傳圖片與服務(wù)器中圖片的相似性，判斷每張待上傳圖片的冗余狀態(tài)為冗余或未知， 進一步檢測冗余狀態(tài)為未知的待上傳圖片間的相似性，得到其中每張圖片的冗余狀態(tài)為冗 余或非冗余，并將所有待上傳圖片的冗余狀態(tài)發(fā)送至所述能耗感知圖片上傳模塊；
[0030] 所述能耗感知圖片上傳模塊設(shè)置在客戶端中，用于接收所述能耗感知冗余檢測模 塊發(fā)送的所有待上傳圖片的冗余狀態(tài)，獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩余電量壓 縮冗余狀態(tài)為非冗余的待上傳圖片的像素，再壓縮其質(zhì)量后將其上傳。
[0031] 按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種自然災(zāi)害環(huán)境下的實時圖片分享系統(tǒng)，其特 征在于，包括：
[0032] 能耗感知特征提取模塊，用于使客戶端獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩 余電量提取用戶選擇的待上傳圖片的圖片特征，將當前手機剩余電量和待上傳圖片的圖片 特征上傳至服務(wù)器；
[0033] 能耗感知冗余檢測模塊，用于使服務(wù)器根據(jù)當前手機剩余電量對待上傳圖片進行 冗余檢測，得到每張待上傳圖片的冗余狀態(tài)為冗余或非冗余，并將每張待上傳圖片的冗余 狀態(tài)反饋至客戶端；
[0034] 能耗感知圖片上傳模塊，用于使客戶端獲取當前手機剩余電量，根據(jù)當前手機剩 余電量壓縮冗余狀態(tài)為非冗余的待上