專利名稱：全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及視頻圖像攝錄系統(tǒng)，尤其涉及一種全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
視頻圖像攝錄系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于公共安全領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域以及私人領(lǐng)域等等。隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控圖像品質(zhì)以及圖像傳輸能力有了顯著的提升。進一步地，人們不再滿足只從單一角度進行監(jiān)控，希望能實現(xiàn)多角度多方位或全景監(jiān)控。然而，由于現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展對于海量數(shù)字信息采集、處理和傳輸中的種種限制，安防中的視頻監(jiān)控死角難題至今無法徹底解決。具體而言，在現(xiàn)有的多角度或全景監(jiān)控系統(tǒng)中，通常是圖像采集后，傳輸至中央處理器(例如服務(wù)器或個人電腦)，在中央服務(wù)器中利用軟件處理拼接采集的多個圖像，再在顯示器上顯示拼接后的圖像。在這個過程中，一方面對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳 輸能力要求很高，因為多角度或全景監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)量是單一角度監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)倍。另一方面，采用軟件對采集的圖像進行拼接，耗時較長，因此無法真正實現(xiàn)實時監(jiān)控。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中無法實時顯示全景圖像的缺陷，提供一種全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，包括用于從多個角度分別同時采集得到多個圖像的圖像采集裝置；與所述圖像采集裝置接收所述多個圖像、并將所述多個圖像拼接成全景圖像的圖像拼接裝置；以及與所述圖像拼接裝置連接、并輸出所述全景圖像的圖像傳輸裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括與所述圖像傳輸裝置連接接收所述全景圖像、并顯示所述全景圖像的圖像顯示裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述圖像采集裝置包括至少三個攝像頭，所述攝像頭等間隔排布在同一圓周上。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述圖像拼接裝置為基于FPGA的圖像拼接裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述基于FPGA的圖像拼接裝置包括與所述圖像采集裝置連接接收的所述多個圖像、并緩存所述多個圖像的緩存器；與所述緩存器連接提取所述多個圖像、并分別對所述多個圖像進行失真處理的失真處理模塊；[0014]與所述失真處理模塊連接接收所述多個圖像、并拼接所述多個圖像以形成全景圖像的拼接模塊；以及與所述拼接模塊連接接收全景圖像、并對所述全景圖像的邊沿重影進行融合的融合模塊。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括與所述圖像拼接裝置連接接收所述全景圖像、壓縮所述全景圖像、并將壓縮的所述全景圖像輸出至所述圖像傳輸裝置的圖像壓縮裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括 與所述圖像傳輸裝置連接接收壓縮的所述全景圖像、解壓縮所述全景圖像、并將解壓縮的所述全景圖像輸出至所述圖像顯示裝置的圖像解壓縮裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述圖像壓縮裝置為基于FPGA的圖像壓縮裝置。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述基于FPGA的圖像壓縮裝置包括與所述圖像拼接裝置連接接收所述全景圖像、并緩存所述全景圖像的全景圖像緩存器；與所述全景圖像緩存器連接提取的所述全景圖像、并對所述全景圖像進行JPEG壓縮的JPEG壓縮模塊；以及用于配置所述JPEG壓縮模塊的壓縮參數(shù)以控制所述JPEG壓縮的處理器，其中，所述處理器通過處理器局部總線與所述JPEG壓縮模塊連接。在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，所述圖像傳輸裝置包括用以通過以太網(wǎng)發(fā)送拼接的所述全景圖像的以太網(wǎng)接口。本實用新型產(chǎn)生的有益效果是相比與現(xiàn)有技術(shù)中采集圖像、傳輸圖像、拼接圖像、顯示圖像的處理過程，在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，處理過程為采集圖像、拼接圖像、傳輸全景圖像、顯示全景圖像，在傳輸圖像之前將采集的多個圖像拼接成全景圖像，從而在實現(xiàn)360°全景監(jiān)控的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖I是本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)的邏輯框圖；圖2是本實用新型實施例的圖像拼接裝置的邏輯框圖；圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)的邏輯框圖；圖4是圖3中全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)的圖像壓縮裝置的邏輯框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖I示出了依據(jù)本實用新型的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)的邏輯框圖，如圖I所示，全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)包括依次連接的圖像采集裝置100、圖像拼接裝置200、圖像傳輸裝置300以及可選的圖像顯示裝置400。此處所說的連接包括電連接和/或通信連接，使得連接后的各個裝置之間可以進行數(shù)據(jù)傳輸。其中，圖像采集裝置100從多個角度分別同時采集多個圖像；圖像拼接裝置200從圖像采集裝置100接收采集的多個圖像，并將多個圖像拼接成全景圖像；圖像傳輸裝置300發(fā)送拼接的全景圖像；以及圖像顯示裝置400從圖像傳輸裝置300接收全景圖像并顯示全景圖像。圖像采集裝置100為多通路攝錄裝置，包括多個攝像頭，可從多個角度進行圖像或視頻攝錄，因此本文中所說的圖像既可以是動態(tài)的圖像，也可以是動態(tài)的圖像，例如視頻。如果進行全景攝錄，則包括多個攝像頭(優(yōu)選至少三個)，攝像頭等間隔排布在同一圓周上，從而實現(xiàn)360°全景攝錄。如果進行預(yù)設(shè)方位攝錄，則包括至少兩個攝像頭，根據(jù)攝錄 角度或方位的需要來安放攝像頭。總而言之，可根據(jù)特定的需要來具體設(shè)置攝像頭的位置擺放。在本實用新型的實施例中，可在同一圓周上等間隔設(shè)置6個攝像頭，用以實現(xiàn)360°全景攝錄?？衫绮捎?00萬像素的CMOS傳感器(型號為Micron MT9P031)作為攝像頭。在本實用新型的優(yōu)選實施例中，圖像拼接裝置200為基于FPGA的圖像拼接裝置200?，F(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)也稱為可編程ASIC(專用集成電路)，屬于專用集成電路中的一種半定制集成電路。本實用新型中的基于FPGA的圖像拼接裝置200可采用市面上可售的現(xiàn)有FPGA。如圖2所示，該基于FPGA的圖像拼接裝置200包括圖像預(yù)處理模塊210、緩存器220、失真處理模塊230、拼接模塊240以及融合模塊250。圖像預(yù)處理模塊210為可選模塊，與圖像采集裝置100連接以接收多個圖像，可首先分別對多個圖像進行預(yù)先處理，使得圖像顯示效果更佳。圖像預(yù)處理模塊210可例如包括用于生成彩色圖像的顏色生成模塊、對色溫引起的色差進行校正的色差校正模塊、用于校正采集的圖像與真實顏色的偏差的色彩校正模塊、以及用于消除光電響應(yīng)導(dǎo)致的非線性特性的非線性特性校正模塊。由于圖像采集裝置100 —次采集多個圖像，因此首先采用緩存器220從圖像采集裝置100或圖像預(yù)處理模塊210接收多個圖像，并緩存在該緩存器220中。該緩存器220可例如為RAM。失真處理模塊230為FPGA芯片，與緩存器220連接提取所述多個圖像，并分別對多個圖像進行失真處理，其中可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法對多個圖像進行處理。拼接模塊240為FPGA芯片，與失真處理模塊230連接接收多個圖像，并拼接多個圖像以形成全景圖像。其中可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法拼接多個圖像以形成全景圖像。由于多個圖像分別從不同的角度攝錄得到，因此多個圖像之間必然存成有重復(fù)的部分，直接拼接后將導(dǎo)致全景圖像上出現(xiàn)邊沿重影。因此，為了獲得更佳的圖像顯示，需要消除該邊沿重影。融合模塊250為FPGA芯片，與拼接模塊240連接接收全景圖像，并對全景圖像的邊沿重影進行融合。其中可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法拼接多個圖像以形成全景圖像。從以上可以看出，基于FPGA的圖像拼接裝置200通過硬件拼接圖像，處理速度快，因此可以直接從圖像采集裝置100獲取多個圖像后，實時拼接多個圖像以形成全景圖像，相比于通過軟件拼接圖像的方法，在這個過程中延遲時間非常短。在本實用新型的實施例中，圖像拼接裝置200與圖像傳輸裝置300連接，可將形成的全景圖像直接輸出給圖像傳輸裝置300，并通過圖像輸出裝置輸出至圖像顯示裝置400以顯示該全景圖像。但是全景圖像通常比較大，為了高效快速發(fā)送全景圖像至圖像顯示裝置400，可在發(fā)送前壓縮該全景圖像，因此，在本實用新型的優(yōu)選實施例中，全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括圖像壓縮裝置500和圖像解壓縮裝置600。如圖3所示，圖像壓縮裝置500分別與圖像拼接裝置200和圖像傳輸裝置300連接，用以從圖像拼接裝置200接收全景圖像，壓縮該全景圖像后輸出至圖像傳輸裝置300。圖像解壓縮裝置600分別與圖像傳輸裝置300和圖像顯示裝置400連接，用以從圖像傳輸裝置300接收壓縮后的全景圖像，對其解壓縮后輸出至圖像顯示裝置400以顯示該全景圖像。在本實用新型的優(yōu)選實施例中，圖像壓縮裝置500為基于FPGA的圖像壓縮裝置500。如圖4所示，基于FPGA的圖像壓縮裝置500包括全景圖像緩存器510、JPEG壓縮模塊520以及處理器530。其中，全景圖像緩存器510與圖像拼接裝置200連接以接收全景圖像，并將其緩存在該全景圖像緩存器510中，該全景圖像緩存器510可例如為RAM。JPEG壓縮模塊520為FPGA芯片，與全景圖像緩存器510連接，用以從全景圖像緩存器510提取全景圖像，并將提取的全景圖像進行JPEG壓縮。可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的JPEG壓縮方法來壓縮全景圖像。處理器530可例如為CPU，通過處理器局部(PLB)總線540與JPEG壓·縮模塊520連接。處理器530配置JPEG壓縮模塊520的壓縮參數(shù)，例如壓縮后圖像x軸的尺寸和I軸的尺寸。該配置的壓縮參數(shù)通過PLB總線540傳輸至JPEG壓縮模塊520，JPEG壓縮模塊520將基于該壓縮參數(shù)對全景圖像進行壓縮。在本實用新型的一個實施例中，圖像傳輸裝置300與圖像拼接裝置200連接，用以接收全景圖像。將全景圖像封包后，以任意已知的有線通信或無線通信方式發(fā)送至圖像顯示裝置400。例如，圖像傳輸裝置300可例如包括以太網(wǎng)接口，從而通過以太網(wǎng)將封包后的全景圖像傳輸至圖像顯示裝置400。在本實用新型的實施例中，可例如是只有一個以太網(wǎng)接口，也可以是有多個以太網(wǎng)接口，當傳輸?shù)膱D像非常大時，可以通過多個以太網(wǎng)接口并行地傳輸圖像。在本實用新型的優(yōu)選實施例中，圖像傳輸裝置300與圖像壓縮裝置500連接以接收壓縮的全景圖像。對應(yīng)地，全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)還包括圖像解壓縮裝置600，分別與圖像傳輸裝置300和圖像顯示裝置400連接，從而從圖像傳輸裝置300接收壓縮的全景圖像，解壓縮后輸出至圖像顯示裝置400，從而在圖像顯示裝置400上顯示該全景圖像。圖像顯示裝置400可例如為PC機的顯示屏，此時圖像解壓縮裝置600可例如為PC機的CPU。從以上可以看出，相比與現(xiàn)有技術(shù)中采集圖像、傳輸圖像、拼接圖像、顯示圖像的處理過程，在依據(jù)本實用新型實施例的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，處理過程為采集圖像、拼接圖像、傳輸全景圖像、顯示全景圖像，在傳輸圖像之前將采集的多個圖像拼接成全景圖像，優(yōu)選采用基于FPGA的硬件拼接方法，使得拼接處理耗時短，拼接后的全景圖像近似實時傳輸至圖像顯示裝置進行顯示，從而在實現(xiàn)360°全景監(jiān)控的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。另外，優(yōu)選地在拼接成全景圖像后，采用基于FPGA的硬件壓縮方法壓縮全景圖像，對壓縮后的圖像進行傳輸，從傳輸方面進一步提高了實時顯示的效率。應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，包括 用于從多個角度分別同時采集得到多個圖像的圖像采集裝置； 與所述圖像采集裝置接收所述多個圖像、并將所述多個圖像拼接成全景圖像的圖像拼接裝置；以及 與所述圖像拼接裝置連接、并輸出所述全景圖像的圖像傳輸裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括與所述圖像傳輸裝置連接接收所述全景圖像、并顯示所述全景圖像的圖像顯示裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集裝置包括多個攝像頭，所述攝像頭等間隔排布在同一圓周上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像拼接裝置為基于FPGA的圖像拼接裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括 與所述圖像拼接裝置連接接收所述全景圖像、壓縮所述全景圖像、并將壓縮的所述全景圖像輸出至所述圖像傳輸裝置的圖像壓縮裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)進一步包括 與所述圖像傳輸裝置連接接收壓縮的所述全景圖像、解壓縮所述全景圖像、并將解壓縮的所述全景圖像輸出至所述圖像顯示裝置的圖像解壓縮裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像壓縮裝置為基于FPGA的圖像壓縮裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像傳輸裝置包括用以通過以太網(wǎng)發(fā)送拼接的所述全景圖像的以太網(wǎng)接口。
專利摘要本實用新型公開了一種全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)，包括用于從多個角度分別同時采集得到多個圖像的圖像采集裝置；與圖像采集裝置接收多個圖像、并將多個圖像拼接成全景圖像的圖像拼接裝置；以及與圖像拼接裝置連接、并輸出全景圖像的圖像傳輸裝置。相比與現(xiàn)有技術(shù)中采集圖像、傳輸圖像、拼接圖像、顯示圖像的處理過程，本實用新型的全景視頻圖像攝錄系統(tǒng)中，處理過程為采集圖像、拼接圖像、傳輸全景圖像、顯示全景圖像，在傳輸圖像之前將采集的多個圖像拼接成全景圖像，并優(yōu)選采用基于FPGA的硬件拼接方法，使得拼接處理耗時短，拼接后的全景圖像近似實時傳輸至圖像顯示裝置進行顯示，從而在實現(xiàn)360°全景監(jiān)控的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。
文檔編號H04N5/232GK202634545SQ20122007178
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者朱明程, 徐淵, 周清海, 張基隆, 易子林, 李昆華, 徐元慶, 陳鈞鍵 申請人:深圳市愛國者嵌入式系統(tǒng)科技有限公司