[發明專利]一種對4K實時視頻添加OSD的方法和系統

在審

• 申請號: 201910305231.6
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110012249A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 韓防;吳春波;李明;鄔東升;安昕;張浠
• 申請（專利權）人: 廣東歐譜曼迪科技有限公司
• 主分類號: H04N5/445
• 分類號: H04N5/445;H04N7/18
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;唐敏珊

本發明公開了一種對4K實時視頻添加OSD的方法和系統，通過Qt creator可以設計出任意OSD UI界面，支持鼠標鍵盤觸屏控制OSD菜單，強大的FPGA還可以對視頻做一些算法處理，比如去燥，暗場增強，輪廓增強，色彩還原，寬動態等效果；把ARM產生的OSD與攝像頭輸入的視頻源用FPGA疊加合成（可以在疊加OSD前對視頻做處理，也可以在疊加后對視頻做處理），由于FPGA的并行性在疊加OSD的時候不會產生畫面的延時，打破了傳統輸入視頻源先經過FPGA做圖像處理再經過ARM疊加OSD的架構，從而降低了實時視頻延時，提高圖像實時性。

技術領域

本發明涉及內窺鏡系統圖像處理方法，尤其涉及的是一種對4K實時視頻添加OSD的方法和系統。

背景技術

OSD（On-ScreenDisplay，屏幕菜單式調節方式）技術是在顯示屏幕上產生一些字符或者圖形，幫助使用者理解設計者傳達信息的一種技術。一般是按Menu鍵后屏幕彈出設計者開放給使用者的調節參數，使用者通過調節這些參數從而達到其想要的狀態。

目前視頻疊加OSD菜單的常用方法有：視頻源（攝像頭采集）輸出到FPGA或者DSP，對圖像做處理以后，再經過ARM疊加上OSD菜單，最后輸出到顯示器。或者是視頻源直接輸出視頻到ARM，ARM疊加OSD后顯示到顯示器上。這兩種方法有一個共同的特點就是視頻源輸出的視頻經過ARM或者DSP來疊加OSD，但是，這樣做有一個比較大的缺點就是視頻延時性比較大；當視頻源是4K60幀的時候，使用上述兩種方案就比較難實現。延時在醫用領域是非常敏感的，因此，視頻源輸出的視頻經過ARM或者DSP來疊加OSD的方法不適合醫用領域。

還有一類方案就是用FPGA來做OSD，即視頻源進入FPGA，FPGA對圖像做處理并添加OSD，然后直接輸出到顯示器。這種方案延時會比視頻源輸出的視頻經過ARM或者DSP來疊加OSD的方案低，但OSD的制作不夠靈活，因此OSD只能做得很簡單。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對4K實時視頻添加OSD的方法和系統，旨在解決現有對視頻添加OSD的方法存在延時性的問題。

本發明的技術方案如下：一種對4K實時視頻添加OSD的方法，其中，包括以下步驟：

步驟S1：使用OSD設計軟件設計OSD菜單；其中，本技術方案中使用的是Qt creator軟件設計OSD菜單；

步驟S2： 把制作好的OSD菜單移植到ARM上運行，得到OSD菜單的視頻流，并將視頻流輸入到FPGA；

步驟S3：FPGA把攝像頭輸入的視頻圖像做處理后與ARM輸入的視頻流做疊加；

步驟S4：將疊加完畢后的視頻輸出顯示；

步驟S5：通過ARM對OSD菜單進行控制。

所述的對4K實時視頻添加OSD的方法，其中，設定黑色RGB(0，0，0)是OSD的透明部分，會被攝像頭輸入的視頻圖像替換。

所述的基于ARM和FPGA對視頻添加OSD的方法，其中，所述步驟S3中，通過FPGA把攝像頭輸入的視頻圖像做處理，所述處理包括但不限于去燥，暗場增強，輪廓增強，色彩還原，寬動態。

所述的對4K實時視頻添加OSD的方法，其中，所述步驟S5中，通過ARM上的按鈕、鼠標或者鍵盤對OSD菜單進行控制。

一種采用如上述任一項述的對4K實時視頻添加OSD的方法的系統，其中，包括攝像頭、ARM 、FPGA 和顯示設備，所述攝像頭與FPGA 連接，ARM 與FPGA 連接，FPGA與顯示設備連接；攝像頭實時采集視頻圖像，ARM 運行Qt程序產生OSD界面，響應用戶鍵盤鼠標，面板按鈕功能；FPGA把攝像頭采集到的視頻圖像和ARM的圖像疊加起來，疊加完畢后通過顯示器顯示輸出。