[實用新型]高速圖像采集與壓縮存儲系統

有效

• 申請號: 201120487064.0
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN202334710U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉鑫;劉振新
• 申請（專利權）人: 北京普利永華科技發展有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及圖像處理技術領域，特別是涉及一種高速圖像采集與壓縮存儲系統。

背景技術

隨著網絡技術的進步和信息時代的到來，人們對信息、交流的方式和質量均有了全新的需求。而作為信息時代的重要標志，多媒體通信，特別是視頻通信更是對人們的生活產生了巨大的影響。

據統計，人類通過視覺獲取的信息占全部獲取信息的70％。然而，視頻信息，特別是數字化后的視頻信息，具有海量數據性。例如，一幅640×480的中等分辨率的彩色圖像，其數據量大約為0.92MByte。這么大的圖像，傳輸速率以4kb/s估算，完整地傳輸這幅圖需要230s，也就是接近4min。假設是可視電話，或者數字廣播電視，以每秒播放30幀計算，一張600MByte的光盤里只能存放約24s的視頻信息，更不用說在網絡上傳輸的效果了。這給信息的存儲和傳輸造成很大的困難，已成為人類有效地獲取和使用信息的瓶頸問題之一。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是如何實現高速圖像的高質量采集以及圖像壓縮效率。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種高速圖像采集與壓縮存儲系統，其包括高速圖像采集模塊，與高速圖像采集模塊相連的壓縮模塊，以及與壓縮模塊相連的存儲模塊。

其中，所述高速圖像采集模塊包括攝像機及與攝像機相連的FPGA圖像采集單元。

其中，所述FPGA圖像采集單元連接定時信號模塊。

其中，所述壓縮模塊包括DSP壓縮單元，其分別與所述FPGA圖像采集單元和存儲模塊相連。

其中，所述攝像機前端設置有光學鏡頭，光學鏡頭上安裝有整流罩。

其中，所述光學鏡頭通過法蘭盤固定在攝像機上。

其中，還包括電源模塊，分別與高速圖像采集模塊、壓縮模塊和存儲模塊相連。

其中，所述存儲模塊包括Flash芯片組成的存儲矩陣。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的高速圖像采集與壓縮存儲系統，采用大規模可編程邏輯單元、高性能DSP處理器和存儲模塊，實現對高速圖像信息的實時壓縮編碼，并進行實時存儲，在地面能夠高速下載和顯示；該系統具有可靠性高、體積小、功耗低、圖像壓縮效率高、恢復質量好等特點。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的高速圖像采集與壓縮存儲系統的結構框圖；

圖2是本實用新型實施例中攝像機的結構示意圖。

其中，1：攝像機；2：光學鏡頭；3：整流罩。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

圖1示出了本實施例的高速圖像采集與壓縮存儲系統的結構框圖，圖2是本實施例中攝像機的結構示意圖。本實施例高速圖像采集與壓縮存儲系統包括高速圖像采集模塊，與高速圖像采集模塊相連的壓縮模塊，以及與壓縮模塊相連的存儲模塊。

具體地，所述高速圖像采集模塊包括攝像機及與攝像機相連的FPGA圖像采集單元。FPGA圖像采集單元連接定時信號模塊。所述壓縮模塊包括DSP壓縮單元，其分別與所述FPGA圖像采集單元和存儲模塊相連。

本實施例采集壓縮模塊主要負責對攝像機輸出的圖像數據進行解析和轉換，并實施實時壓縮和存儲控制，同時實現對外定時接口控制。壓縮標準采用H.264標準，實現對高速圖像信號的實時壓縮和存儲控制。

在壓縮存儲模式中，上電讀取倒計時參數，并根據參數值將系統進入倒計時壓縮記錄，當外界通過網口設置該倒計時參數后，需要將壓縮模塊重啟并重新進入倒計時。倒計時結束，壓縮模塊首先將差分信號解析轉換為原始視頻數據，并在FPGA中進行緩存，DSP通過接口來獲取FPGA緩存的原始視頻數據，實時壓縮后形成壓縮碼流，通過DSP的接口存儲至存儲模塊。在數據下載模式中，將記錄的數據通過網口傳輸至下載機存儲。

如圖2所示，本實施例的攝像機1前端設置有光學鏡頭2，光學鏡頭2上安裝有整流罩3。光學鏡頭2通過法蘭盤固定在攝像機1上。

整流罩3采用兩個近似曲面組成，組合后相當于一個玻璃平板，但彎曲的表面可以減小外部氣流的沖擊，提高圖像采集的穩定性。且整流罩3用于隔離內外環境，采用強度非常好的石英材料制成，對內部重要部件可具有保護作用。