[發明專利]一種多模式多目一體化智能相機

無效

• 申請號: 201010157919.3
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN102238368A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 顧海軍;葉成明;李程貴;刁玉峰;范治宇;于飛;潘石;馬德華;劉維
• 申請（專利權）人: 長春博鴻電子科技公司（普通合伙）
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多模式多目一體化智能相機的設計方案與主要功能，具體指通過開發基于嵌入式系統的視頻處理平臺，集成多路不同模式的相機，實現視頻采集、本地顯示、回放、存儲、目標捕獲跟蹤、目標定位等智能化功能，并可通過網絡接口與用戶傳輸視頻數據和接收控制信息。

背景技術

隨著嵌入式技術的發展以及圖像處理技術的完善，嵌入式圖像處理平臺取得了飛速發展。其中，集圖像采集、圖像處理、網絡通信等單元于一體的嵌入式視覺系統因具有多功能、智能化、模塊化、高可靠性、易于實現的機器視覺解決方案等優勢在家庭監控、交通監管、產品監督等領域得到青睞。監控系統正步向分布式、網絡化模式，如何靈活有效利用網絡資源成為嵌入式視覺系統發展需考慮的問題。同時，為滿足多領域多功能需求，如何搭建高速嵌入式圖像處理平臺也一直是研究的熱點。

近年來，3D電影風靡全球，觀眾在驚嘆導演的驚人想象力的同時，也領略到立體視覺的震撼與真實感。尤其是立體視頻處理技術的發展，圖像視覺對物體的感知不再滿足于物體圖像信息，而是進一步獲得物體三維深度信息，如觀察對象的形狀、離觀察點的距離、運動特征方向和速度等。而雙目視覺系統，使用模擬人類感知物體距離的方法，借助性能相同、相對位置固定的相機，利用三角測距原理，可獲取物體三維信息，因此雙目智能相機在立體視頻中有廣闊的應用前景。

在特殊領域，如軍事偵察、高速公路交通監控等，跟蹤高速行駛的飛機、汽車時，對目標進行高幀頻抓拍，需處理大量的實時圖像數據，或者實現高速存儲作為后期處理參考，普通相機無法達到理想的效果。現有的CMOS相機為獲取高幀頻，一般都工作在小視場高速模式；而CCD相機一般都設計成大視場標準模式，幀頻相對較低。因此，如何充分發揮現有技術的優勢，開發具有高速跟蹤功能的智能相機具有重要的意義。

發明內容

針對上述問題，本發明目的在于設計一種多模式多目一體化智能相機，提供一個多模式、多目、多功能、高分辨率、高幀頻、高性能的新型嵌入式智能視覺系統。系統基于嵌入式技術，集成兩路CCD相機以及一路CMOS相機，充分發揮了CCD、CMOS兩種模式相機的優勢，既拓寬了相機視場，又可以獲取較高的圖像幀頻和分辨率，有效的對高速目標抓拍。系統具有采集視頻、本地回放、本地存儲、高速目標跟蹤、目標定位等功能。同時，系統提供了一個VGA輸出接口、一個BNC視頻輸出接口、一個RJ-45網口、一個RS-232串口、一個RS-485串口、三個IDE硬盤接口等標準化接口。

進一步，上述系統中，嵌入式平臺選用DSP+FPGA框架，充分發揮FPGA硬件并行處理圖像底層數據以及DSP處理算法復雜的圖像優勢。

進一步，上述系統中，FPGA外擴兩片SDRAM用于圖像預處理時的緩存區；DSP外接兩片SDRAM、一片FLASH用作高速緩存區，同時增加尋址空間以及代碼存儲空間。

進一步，上述系統中，兩路CCD相機、一路CMOS相機位于同一平面，CCD相機之間的中心距離為5-7cm，可用于模擬雙目定位，感知目標的三維深度信息。

進一步，上述系統中，CMOS相機用于高速跟蹤，在工作于大視場模式的CCD相機的協助下，捕獲目標，并高速跟蹤。

進一步，上述系統中，VGA輸出、BNC視頻輸出用于本地顯示、回放，靈活適應本地顯示設備。

進一步，上述系統中，RJ-45網絡接口提供以太網的接口，RS-232串口可用于連接串口GPRS/EDGE/3G模塊，實現GPRS/EDGE/3G無線上網。

進一步，上述系統中，RS-485串口用于控制云臺以及相機調焦。

進一步，上述系統中，FPGA外擴兩個IDE接口控制硬盤用于乒乓存儲，高速存儲CMOS相機跟蹤采集的高速目標圖像，做后期處理。

進一步，上述系統中，DSP外擴一個IDE接口控制硬盤用于存儲兩路CCD相機采集的視頻數據，以及雙目定位的深度信息。

實現的主要功能：