一种图像数据处理方法技术

本发明专利技术实施例提供一种图像数据处理方法，包括：获取图像接收终端向远端服务器发送的最小传输功率，求解得出能量优化问题，通过求解得到的能量优化问题，不断迭代输出最优匹配关系和最小能耗。本发明专利技术利用网络边缘端丰富的计算处理能力，大幅度的减少移动图像接收终端的耗能和时延，从而提高图像接收终端的可靠性和续航能力，进一步的优化最小化能量消耗。进一步的优化最小化能量消耗。进一步的优化最小化能量消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种图像数据处理方法


[0001]本专利技术涉及人工智能
，尤其涉及一种图像数据处理方法。

技术介绍

[0002]随着图像接收终端在一些场景的大面积部署，这些丰富的传感器无时无刻不在移动着检测周边环境，产生大量的音频视频数据，这些数据如果同时传送到云端处理必将导致图像接收终端的高能耗和高时延。边缘计算（MEC）这一新兴技术的提出，他可以实现将移动图像接收终端终端产生的丰富计算任务卸载至网络的边缘端（Edge terminal），利用网络边缘端丰富的计算处理能力，大幅度的减少移动图像接收终端的耗能和时延，从而提高图像接收终端的可靠性和续航能力。一般情况下，每个图像接收终端与远端服务器是一一对应的，但是由于图像接收终端本地处理数据容量和不同远端服务器处理数据速度的不同，以上因素带来一个问题：图像接收终端本地如何分配任务（或者说分配远端服务器），进一步的优化最小化能量消耗。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供解决上述问题的一种图像数据处理方法。
[0004]在本专利技术的一个实施例中，提供了一种图像数据处理方法，其特征在于，包括：步骤一、将图像接收终端映射到远端服务器，其中远端服务器组表示为集合E={1,2,3,
…
M},将图像接收终端表示为集合R={1,2,3,
…
K}， M≥K，即远端服务器的数量≥移动图像接收终端的数量；步骤二、获取图像接收终端向远端服务器发送的最小传输功率为:= w ；其中，其中传送时间为t，单位为s；参数表示每个图像接收终端端通过无线网络传输到远端服务器的任务量，单位Mbits，;参数w表示信道带宽，单位MHz;参数表示背景噪声的功率密度；参数 表示随机信道功率增益；步骤三、求解得出能量优化问题（EM
‑
i）为:（EM
‑
i）：min +（3）=min+ 约束：（4）
=max{},kR（5）（6）变量：，t，和其中表示第k个图像接收终端完成其分配任务的总体延迟； 表示K个图像接收终端迁移任务的传输能耗， 表示K个图像接收终端本地CPU计算能耗，基于动态电压调整原理，本地CPU的计算功率是计算速度的三次方， 是系数，由芯片结构决定；约束（4）表示网络传输功率不能超出图像接收终端的功率预算 。约束（5）表示每个图像接收终端的总延迟不能超过最大延迟；约束（6）表示图像接收终端本地总的CPU计算速率不能超过 ；步骤四、通过求解得到的能量优化问题（EM
‑
i），不断迭代输出最优匹配关系和最小能耗。
[0005]进一步的，通过Matlab软件的CVX工具包直接求解能量优化问题（EM
‑
i）。
[0006]进一步的，第k个图像接收终端完成其分配任务的总体延迟为：=max{}
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（2）用（2）来量化图像接收终端的总延迟；其中表示第k个图像接收终端本地的运算速度，单位Mbits/s;表示第k个图像接收终端选择的远端服务器的运算速度，单位Mbits/s;表示第k个图像接收终端执行剩余任务的本地计算延迟，表示图像接收终端迁移其部分任务到选定远端服务器的总延迟。
[0007]进一步的，所述步骤四具体为：设定初始温度T，迭代次数i进行清零，随机给定一组智能图像接收终端和远端服务器的匹配关系{m;在给定的这组匹配关系状态下，通过Matlab软件的CVX工具包直接求解问题（EM
‑
i），获得当前匹配关系m下的最小能耗随机选定两个任务=i和=j并交换服务器，即=j，=i，则整个匹配关系由更新为{=i},重新计算当前匹配关系下的最小能耗,迭代次数i=i+1;比较和，若，则接受
，更新当前映射关系；反之，若，则以一定概率（）接受，其中=，迭代次数i=i+1，缓慢减少T，重复前述步骤；若满足终止条件T接近0，或者连续10个 被接受作为更新匹配关系或者更新后的最小能耗 不变，则输出最优匹配关系{ m 和最小能耗 。
[0008]本专利技术实施例提供一种图像数据处理方法，包括：获取图像接收终端向远端服务器发送的最小传输功率，求解得出能量优化问题，通过求解得到的能量优化问题，不断迭代输出最优匹配关系和最小能耗。本专利技术利用网络边缘端丰富的计算处理能力，大幅度的减少移动图像接收终端的耗能和时延，从而提高图像接收终端的可靠性和续航能力，进一步的优化最小化能量消耗。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，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他的附图。
[0010]图1为本专利技术的系统模型图；图2为本专利技术的图像接收终端和远端服务器之间映射关系示意图；图3为本专利技术的寻找能量最优化问题的ER组合配对方案示意图；图4为本专利技术的随机选定两个任务交换服务器示意图；图5为本专利技术的本专利技术算法三次迭代仿真对比图。
具体实施方式
[0011]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0012]在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
[0013]取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测（陈述的条件或事件）时”或“响应于监测（陈述的条件或事件）”。
[0014]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0015]实施例1建立一个如图1所示的图像接收终端与远端服务器系统模型，我们将远端服务器组表示为集合E={1,2,3,
…
M}，将每个图像接收终端任务表示为集合R={1,2,3,
…
K}，我们假设MK，即远端服务器的数量移动图像接收终端的数量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像数据处理方法，其特征在于，包括：步骤一、由图像接收终端接收图像数据，将图像接收终端映射到远端服务器，其中远端服务器组表示为集合E={1,2,3,
…
M},将图像接收终端表示为集合R={1,2,3,
…
K}, MK，即远端服务器的数量 移动图像接收终端的数量；步骤二、获取图像接收终端向远端服务器发送的最小传输功率为:= w ；其中，其中传送时间为t，单位为s；参数 表示每个图像接收终端通过无线网络传输到远端服务器的任务量，单位Mbits;参数w表示信道带宽，单位MHz;参数 表示背景噪声的功率密度；参数 表示随机信道功率增益；步骤三、求解得出能量优化问题（EM
‑
i）为:（EM
‑
i）：min +（3）=min +约束：（4）=max{},kR（5）（6）变量：，t，和其中 表示第k个图像接收终端完成其分配任务的总体延迟；表示K个图像接收终端迁移任务的传输能耗，表示K个图像接收终端本地CPU计算能耗，基于动态电压调整原理，本地CPU的计算功率是计算速度的三次方， 是系数，由芯片结构决定；约束（4）表示网络传输功率不能超出图像接收终端的功率预算 ，约束（5）表示每个图像接收终端的总延迟不能超过最大延迟；约束（6）表示图像接收终端本地总的CPU计算速率不能超过 ；步骤四、通过求解得到的能量优化问题（EM
‑
i），不断迭代输出最优匹配关系和最小能耗。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗国莲，杨思东，
申请(专利权)人：苏州经贸职业技术学院，
类型：发明
国别省市：