一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及圖像跟蹤處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體公開(kāi)了一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置。本實(shí)用新型包括：兩個(gè)CCD攝像頭分別與兩個(gè)視頻解碼器相連，兩個(gè)視頻解碼器分別與視頻圖像處理單元相連；EEPROM存儲(chǔ)芯片與單片機(jī)相連，單片機(jī)與DSP芯片相連；SDRAM芯片和FLASH芯片均與DSP芯片相連；視頻編碼器與DSP芯片相連，PC機(jī)與單片機(jī)相連，顯示器與視頻編碼器相連。本實(shí)用新型采用雙攝像頭分別采集地面視頻和空中視頻，通過(guò)不同的攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集有利于對(duì)不同的目標(biāo)進(jìn)行不同處理，本裝置在復(fù)雜場(chǎng)景下能夠穩(wěn)定地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的有效跟蹤；而且不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的限制，靠干擾能力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及圖像跟蹤處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及視頻圖像壓縮技術(shù)、視頻圖像處理技術(shù)、自動(dòng)控制技 術(shù)的應(yīng)用，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)結(jié)合了計(jì)算機(jī)視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)控制理論和數(shù)字圖像處理等，已經(jīng)快 速成為了一種高新技術(shù)發(fā)展和研究的方向，并且在軍事領(lǐng)域、民用領(lǐng)域和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域 有著廣泛的應(yīng)用。
[0003] 目前國(guó)內(nèi)已有一些企業(yè)和公司推出了運(yùn)動(dòng)物體實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品。但是 產(chǎn)品可靠性、精度方面還有待提高，尤其是在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快或遇到雨雪、沙塵等復(fù)雜場(chǎng) 景，產(chǎn)品的跟蹤效果方面還需待加強(qiáng)。大部分運(yùn)動(dòng)物體實(shí)時(shí)跟蹤的產(chǎn)品在視頻采集時(shí)，都是 采用單攝像機(jī)進(jìn)行操作，而在某些特點(diǎn)場(chǎng)合，例如：輸電高壓線的實(shí)時(shí)監(jiān)控，大部分地面的 入侵目標(biāo)是體積大的挖掘機(jī)等，而空中異物目標(biāo)是體積小的風(fēng)箏等，不同大小運(yùn)動(dòng)物體應(yīng) 采用不同的跟蹤處理方式，跟蹤的效果往往不理想。此外，采用單一攝像頭進(jìn)行視頻采集， 對(duì)所有運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行的跟蹤處理是相同的，并且單一攝像頭的跟蹤處理往往有一定的盲 區(qū)，因此，跟蹤的實(shí)時(shí)性和不同區(qū)域的覆蓋還得不到滿足。
[0004] 目前還沒(méi)有有效的產(chǎn)品來(lái)解決上述問(wèn)題。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，本實(shí)用 新型采用雙攝像頭分別采集地面視頻和空中視頻，由于地面入侵目標(biāo)相對(duì)較大，空中異物 目標(biāo)相對(duì)較小，通過(guò)不同的攝像機(jī)進(jìn)行視頻采集有利于對(duì)不同的目標(biāo)進(jìn)行不同處理，本裝 置在復(fù)雜場(chǎng)景下工作穩(wěn)定，能夠穩(wěn)定地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的有效跟蹤，取得較好效果，此 外本實(shí)用新型不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的限制，靠干擾能力強(qiáng)，滿足復(fù)雜場(chǎng)景下的需求。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置；包 括：
[0007] 視頻圖像采集單元、視頻圖像處理單元、單片機(jī)控制單元、存儲(chǔ)單元和視頻輸入顯 示單元；
[0008] 所述視頻圖像采集單元包含兩個(gè)C⑶攝像頭和兩個(gè)視頻解碼器，兩個(gè)所述C⑶攝 像頭分別與兩個(gè)所述視頻解碼器相連，兩個(gè)所述視頻解碼器分別與所述視頻圖像處理單元 相連；所述視頻圖像處理單元包含一個(gè)DSP芯片；所述單片機(jī)控制單元包含EEPR0M存儲(chǔ)芯 片和單片機(jī)，所述EEPR0M存儲(chǔ)芯片與所述單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與所述DSP芯片相連； 所述存儲(chǔ)單元包含SDRAM芯片和FLASH芯片，所述SDRAM芯片和所述FLASH芯片均與所述 DSP芯片相連；所述視頻輸入顯示單元包含一個(gè)視頻編碼器、PC機(jī)和顯示器，所述視頻編碼 器與所述DSP芯片相連，所述PC機(jī)與所述單片機(jī)相連，所述顯示器與所述視頻編碼器相連。
[0009] 優(yōu)選地，所述DSP芯片采用TMS320DM642芯片。
[0010] 更加優(yōu)選地，所述SDRAM芯片的數(shù)量為兩個(gè)；所述FLASH芯片的數(shù)量為一個(gè)。
[0011] 更加優(yōu)選地，所述DSP芯片的接口包括視頻通用接口、EMIF接口、IIC總線接口和 VGA 接口。
[0012] 更加優(yōu)選地，所述DSP芯片通過(guò)所述視頻通用接口與所述視頻編碼器相連，所述 DSP芯片通過(guò)所述IIC總線接口與所述單片機(jī)相連，所述DSP芯片分別通過(guò)所述EMIF接口 與所述SDRAM芯片和所述FLASH芯片相連。
[0013] 更加優(yōu)選地，兩個(gè)所述C⑶攝像頭分別通過(guò)視頻端口與兩個(gè)所述視頻解碼器相 連。
[0014] 更加優(yōu)選地，兩個(gè)所述視頻解碼器分別通過(guò)兩個(gè)不同的所述視頻通用接口與所述 DSP芯片相連。
[0015] 更加優(yōu)選地，所述單片機(jī)采用C8051R)20芯片。
[0016] 更加優(yōu)選地，所述單片機(jī)的接口包括IIC總線接口、EMIF接口和UART接口。
[0017] 更加優(yōu)選地，所述EEPR0M存儲(chǔ)芯片通過(guò)所述EMIF接口與所述單片機(jī)相連。
[0018] 更加優(yōu)選地，所述顯示器通過(guò)VGA接口與所述視頻編碼器相連。
[0019] 更加優(yōu)選地，所述PC機(jī)通過(guò)UART接口與所述單片機(jī)相連。
[0020] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程是：本實(shí)用新型通過(guò)雙攝像頭采集地面視頻圖像和空中視 頻圖像，然后通過(guò)視頻解碼器進(jìn)行視頻解碼，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的BT656格式的數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字 信號(hào)通過(guò)視頻總線傳送到DSP的兩路視頻通道，由DSP芯片對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理，并保證圖 像信號(hào)的同步性、采樣精度以及分辨率。DSP芯片接收視頻輸入單元傳輸來(lái)的數(shù)字圖像信 號(hào)，進(jìn)行圖像預(yù)處理、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤并輸出目標(biāo)位置信息，同時(shí)可以通過(guò)IIC總線接口和單 片機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)用來(lái)接收外部的控制指令，并將其轉(zhuǎn)換成DSP指令，控制DSP進(jìn)行相 應(yīng)的工作，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤。單片機(jī)通過(guò)UART接口與PC機(jī)負(fù)責(zé)通信，負(fù)責(zé)目標(biāo)位置信 息數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸和存儲(chǔ)，在目標(biāo)跟蹤過(guò)程中不斷地接收DSP計(jì)算出目標(biāo)位置信息數(shù) 據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPR0M中，當(dāng)單片機(jī)與PC機(jī)通訊時(shí)，從EEPR0M中順序讀取數(shù)據(jù)，發(fā) 送給PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。SDRAM芯片和FLASH芯片負(fù)責(zé)擴(kuò)展DSP的外部存儲(chǔ)器空間， 以滿足視頻處理算法對(duì)存儲(chǔ)空間的需求。視頻編碼器將經(jīng)過(guò)DSP芯片處理過(guò)的數(shù)字圖像信 號(hào)轉(zhuǎn)換成PAL制式的全電視信號(hào)，輸出到顯示器上進(jìn)行顯示。
[0021] 其中，所述CO)，英文全稱：Charge-coupled Device,中文全稱：電荷f禹合元件?？?以稱為(XD圖像傳感器。C⑶是一種半導(dǎo)體器件，能夠把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。C⑶上 植入的微小光敏物質(zhì)稱作像素（Pixel)。一塊(XD上包含的像素?cái)?shù)越多，其提供的畫(huà)面分辨 率也就越高。CCD的作用就像膠片一樣，但它是把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電荷信號(hào)。CCD上有許多排 列整齊的光電二極管，能感應(yīng)光線，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)外部采樣放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換 電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)。
[0022] 其中，所述視頻端口是家庭影院用于和顯示設(shè)備（比如電視）連接的接口，通過(guò)這 些端口，可以將電影等圖像在電視等設(shè)備上播放。此外，部分家庭影音套裝還帶有視頻刻錄 功能，因此需要通過(guò)視頻端子做輸入。視頻端子有不同類型，購(gòu)買家庭影院套裝時(shí)盡量挑接 口齊全的產(chǎn)品，尤其是最常見(jiàn)的接口，這樣可以更方便的和各種設(shè)備連接。目前最基本的視 頻端子是復(fù)合視頻端子（也叫AV端子）、S端子；另外常見(jiàn)的還有色差端子、VGA端子、DVI 端子、HDMI端口。
[0023] 其中，所述DSP芯片又稱數(shù)字信號(hào)處理芯片（英語(yǔ)：DSP，Digital Signal Process)，是將信號(hào)以數(shù)字方式表示并處理的理論和技術(shù)，數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理 是信號(hào)處理的子集。DSP芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開(kāi)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法 器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來(lái)快速的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算 法。
[0024] 其中，所述BT656定義了一個(gè)并行的硬件接口用來(lái)傳送一路4 : 2 : 2的ycbcr的 數(shù)字視頻流。視頻流的分辨率為720X576像素的dl格式。我們需要發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)源通 常是經(jīng)過(guò)mpeg2壓縮的，分辨率為352 X 288像素的cif格式。在輸出到顯示終端前，處理器 需要對(duì)cif格式的圖像數(shù)據(jù)插值為dl (720X576像素）格式，然后再通過(guò)itu-r bt. 656并 行的硬件接口輸出給視頻編碼器。在這種前提下，可以利用一個(gè)itu-r bt. 656的硬件接口 傳輸4路不同的cif格式的視頻數(shù)據(jù)流，然后在接收側(cè)通過(guò)fpga (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）將4 路視頻數(shù)據(jù)流分離、插值生成dl格式的數(shù)據(jù)輸出給視頻編碼器。通過(guò)該方式，可以克服某 些視頻處理器輸出端口的限制，使視頻輸出端口擴(kuò)展為原來(lái)的4倍。同時(shí)，由于使用fpga 進(jìn)行插值運(yùn)算，分擔(dān)了一部分視頻處理器的工作量。
[0025] 其中，所述TMS320DM642是TI公司C6000系列DSP中最新的定點(diǎn)DSP，其核心是 C6416型高性能數(shù)字信號(hào)處理器，具有極強(qiáng)的處理性能，高度的靈活性和可編程性，同時(shí)外 圍集成了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口，特別適用于機(jī)器視覺(jué)、醫(yī)學(xué)成 像、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控、數(shù)字廣播以及基于數(shù)字視頻/圖像處理的消費(fèi)類電子產(chǎn)品等高速DSPS 用領(lǐng)域。筆者針對(duì)市場(chǎng)客戶的需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款以TVP5150為視頻輸入解碼器，以 PCM1801為音頻輸入采集電路，以TMS320DM642型DSP為核心處理器的多路視頻采集兼壓縮 處理PCI板卡，并將其應(yīng)用于構(gòu)建高穩(wěn)定性、高魯棒性和多媒體數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)，取得了較好 的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0026] 其中，所述 EMIF 又稱外部存儲(chǔ)器接口（External Memory Interface，簡(jiǎn)稱 EMIF)， 是TMS DSP器件上的一種接口，具體可以分為EMIFA和EMIFB。一般來(lái)說(shuō)，EMIF可實(shí)現(xiàn)DSP 與不同類型存儲(chǔ)器（SRAM、Flash RAM、DDR-RAM等）的連接。一般EMIF與FPGA相連，從而 使FPGA平臺(tái)充當(dāng)一個(gè)協(xié)同處理器、高速數(shù)據(jù)處理器或高速數(shù)據(jù)傳輸接口。接口提供了一 個(gè)FPGA塊至RAM的無(wú)縫連接。在讀/寫(xiě)、FIFO或存儲(chǔ)器模式中，雙端口塊RAM的一側(cè)被用 來(lái)實(shí)現(xiàn)與DSP的通信。另一側(cè)用于實(shí)現(xiàn)與內(nèi)部FPGA邏輯電路或平臺(tái)-FPGA嵌入式處理器 的通信。在使用DSP的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)外部存儲(chǔ)器接口時(shí)可以參考TI的TMS320XX DSP External Memory Interface (EMIF) Reference Guide。
[0027] 其中，所述IIC即Inter-Integrated Circuit (集成電路總線），這種總線類型是 由飛利浦半導(dǎo)體公司在八十年代初設(shè)計(jì)出來(lái)的，主要是用來(lái)連接整體電路（ICS)，IIC是一 種多向控制總線，也就是說(shuō)多個(gè)芯片可以連接到同一總線結(jié)構(gòu)下，同時(shí)每個(gè)芯片都可以作 為實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃?。這種方式簡(jiǎn)化了信號(hào)傳輸總線。
[0028] 其中，所述VGA (Videe Graphics Array)是IBM于1987年提出的一個(gè)使用模擬信 號(hào)的電腦顯示標(biāo)準(zhǔn)。VGA接口即電腦采用VGA標(biāo)準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)的專用接口。VGA接口共有15 針，分成3排，每排5個(gè)孔，是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，絕大多數(shù)顯卡都帶有此種接 口。它傳輸紅、綠、藍(lán)模擬信號(hào)以及同步信號(hào)（水平和垂直信號(hào)）。
[0029] 其中，所述C8051F020/1/2/3器件是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，具有 64個(gè)數(shù)字I/O引腳（C8051F020/2)或32個(gè)數(shù)字I/O引腳（C8051F021/3)。具有如下特性； 1.高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核（可達(dá)25MIPS) ;2.全速、非侵入式的在系 統(tǒng)調(diào)試接口（片內(nèi)）；3·真正 I2 位（C8〇5lR)2〇/l)或 10 位（C8〇5lR)22/3)、lOOksps 的 8 通道ADC，帶PGA和模擬多路開(kāi)關(guān)；4.真正8位500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開(kāi) 關(guān)；5.兩個(gè)12位DAC，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式；6. 64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器； 7. 4352(4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM ;8.可尋址64K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口； 9.硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接口；10.五個(gè)通用的16位定時(shí)器；11.具 有5個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列；12.片內(nèi)看門狗定時(shí)器、VDD監(jiān)視器 和溫度傳感器；13.具有片內(nèi)VDD監(jiān)視器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩器的C8051F020/1/2/3 是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。C8051R)20/l/2/3單片機(jī)所有模擬和數(shù)字外設(shè)均可由用戶 固件使能/禁止和配置。FLASH存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新8051固件。片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn) 品MCU進(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改 存儲(chǔ)器和寄存器，支持?jǐn)帱c(diǎn)、觀察點(diǎn)、單步及運(yùn)行和停機(jī)命令。在使用JTAG調(diào)試時(shí)，所有的 模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。
[0030] 其中，所述UART即通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/ Transmitter)，是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信；將資料由串行通信與并行通信間 作傳輸轉(zhuǎn)換，作為并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成于其他通訊接口的連結(jié)上。該 總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收。在嵌入式設(shè)計(jì)中，UART用來(lái)主機(jī)與輔助設(shè)備 通信，如汽車音響與外接AP之間的通信，與PC機(jī)通信包括與監(jiān)控調(diào)試器和其它器件，如 EEPR0M 通信。
[0031] 其中，所述EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，電 可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)芯片。EEPR0M可以在電腦上或?qū)Ｓ?設(shè)備上擦除已有信息，重新編程。一般用在即插即用。EEPROM是用戶可更改的只讀存儲(chǔ)器 (ROM)，其可通過(guò)高于普通電壓的作用來(lái)擦除和重編程（重寫(xiě)）。不像EPR0M芯片，EEPROM 不需從計(jì)算機(jī)中取出即可修改。在一個(gè)EEPROM中，當(dāng)計(jì)算機(jī)在使用的時(shí)候可頻繁地反復(fù)編 程，因此EEPROM的壽命是一個(gè)很重要的設(shè)計(jì)考慮參數(shù)。EEPROM是一種特殊形式的閃存，其 應(yīng)用通常是個(gè)人電腦中的電壓來(lái)擦寫(xiě)和重編程。
[0032] 其中，所述FLASH芯片是應(yīng)用非常廣泛的存儲(chǔ)材料，與之容易混淆的是RAM芯片， 我們經(jīng)常在有關(guān)IT的文章里面談到這兩種芯片。由于它們的工作條件與方式不一樣，決定 它們性能和用途也有差異。
[0033] 其中，所述 SDRAM 是 Synchronous Dynamic Random Access Memory 的英文縮寫(xiě)，中 文譯文為同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，同步是指Memory工作需要同步時(shí)鐘，內(nèi)部的命令的發(fā)送與 數(shù)據(jù)的傳輸都以它為基準(zhǔn)；動(dòng)態(tài)是指存儲(chǔ)陣列需要不斷的刷新來(lái)保證數(shù)據(jù)不丟失；隨機(jī)是 指數(shù)據(jù)不是線性依次存儲(chǔ)，而是自由指定地址進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。
[0034] 其中，所述PAL由德國(guó)人Walter Bruch在1967年提出，當(dāng)時(shí)他是為德律風(fēng)根 (Telefunken)工作。"PAL"有時(shí)亦被用來(lái)指625線，每秒25格，隔行掃描，PAL色彩編碼的 電視制式。PAL制式中根據(jù)不同的參數(shù)細(xì)節(jié)，又可以進(jìn)一步劃分為G、I、D等制式，其中PAL-D 制是中國(guó)大陸采用的制式。PAL和NTSC這兩種制式是不能互相兼容的，如果在PAL制式的 電視上播放NTSC的影像，畫(huà)面將變成黑白，反之在NTSC制式電視上播放PAL也是一樣。PAL 制又稱為帕爾制。它是為了克服NTSC制對(duì)相位失真的敏感性，在1962年，由前聯(lián)邦德國(guó)在 綜合NTSC制的技術(shù)成就基礎(chǔ)上研制出來(lái)的一種改進(jìn)方案。PAL是英文Phase Alteration Line的縮寫(xiě)，意思是逐行倒相，也屬于同時(shí)制。它對(duì)同時(shí)傳送的兩個(gè)色差信號(hào)中的一個(gè)色差 信號(hào)采用逐行倒相，另一個(gè)色差信號(hào)進(jìn)行正交調(diào)制方式。這樣，如果在信號(hào)傳輸過(guò)程中發(fā)生 相位失真，則會(huì)由于相鄰兩行信號(hào)的相位相反起到互相補(bǔ)嘗作用，從而有效地克服了因相 位失真而起的色彩變化。因此，PAL制對(duì)相位失真不敏感，圖像彩色誤差較小，與黑白電視 的兼容也好。
[0035] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0036] 本實(shí)用新型提供了一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，本實(shí)用新型采用兩個(gè)CCD攝 像頭，CCD攝像頭對(duì)于雨雪風(fēng)沙等復(fù)雜場(chǎng)景監(jiān)控好，將其中一個(gè)攝像頭采集空中視頻，另外 一個(gè)攝像頭采集地面視頻，通過(guò)不同攝像頭采集不同目標(biāo)有利于對(duì)不同目標(biāo)的跟蹤處理， 跟蹤效果好，能滿足目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度快的跟蹤要求。本裝置在復(fù)雜場(chǎng)景下工作穩(wěn)定，能夠穩(wěn)定 地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的有效跟蹤，取得較好效果；而且本實(shí)用新型不受目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的 限制，滿足復(fù)雜場(chǎng)景下的需求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1示例性地示出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖1中所示的附圖標(biāo)記如下：1、CCD攝像頭，2、視頻解碼器，3、DSP芯片，4、EEPR0M 存儲(chǔ)芯片，5、單片機(jī)，6、SDRAM芯片，7、FLASH芯片，8、視頻編碼器，9、PC機(jī)，10、顯示器。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 為了更好地理解本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、所提供的技術(shù)方案，以下結(jié)合附 圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本 實(shí)用新型的實(shí)施，但并不用于限定本實(shí)用新型。
[0040] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，
[0041] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，圖1示例性地示出了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；包括：視頻圖 像采集單元、視頻圖像處理單元、單片機(jī)控制單元、存儲(chǔ)單元和視頻輸入顯示單元；
[0042] 所述視頻圖像采集單元包含兩個(gè)(XD攝像頭1和兩個(gè)視頻解碼器2,兩個(gè)所述(XD 攝像頭1分別與兩個(gè)所述視頻解碼器2相連，兩個(gè)所述視頻解碼器2分別與所述視頻圖像 處理單元相連；所述視頻圖像處理單元包含一個(gè)DSP芯片3 ;所述單片機(jī)5控制單元包含 EEPR0M存儲(chǔ)芯片4和單片機(jī)5,所述EEPR0M存儲(chǔ)芯片4與所述單片機(jī)5相連，所述單片機(jī) 5與所述DSP芯片3相連；所述存儲(chǔ)單元包含SDRAM芯片6和FLASH芯片7,所述SDRAM芯 片6和所述FLASH芯片7均與所述DSP芯片3相連；所述視頻輸入顯示單元包含一個(gè)視頻 編碼器8、PC機(jī)9和顯示器10,所述視頻編碼器8與所述DSP芯片3相連，所述PC機(jī)9與 所述單片機(jī)5相連，所述顯示器10與所述視頻編碼器8相連。
[0043] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述DSP芯片3采用TMS320DM642芯片。
[0044] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述SDRAM芯片6的數(shù)量為兩個(gè)；所述FLASH芯片7的數(shù) 量為一個(gè)。
[0045] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述DSP芯片3的接口包括視頻通用接口、EMIF接口、IIC 總線接口和VGA接口。
[0046] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述視頻通用接口數(shù)量為三個(gè)。
[0047] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述DSP芯片3通過(guò)所述視頻通用接口與所述視頻編碼 器8相連，所述DSP芯片3通過(guò)所述IIC總線接口與所述單片機(jī)5相連，所述DSP芯片3分 別通過(guò)所述EMIF接口與所述SDRAM芯片6和所述FLASH芯片7相連。
[0048] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，兩個(gè)所述(XD攝像頭1分別通過(guò)視頻端口與兩個(gè)所述視 頻解碼器2相連。
[0049] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，兩個(gè)所述視頻解碼器2分別通過(guò)兩個(gè)不同的所述視頻通 用接口與所述DSP芯片3相連。
[0050] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述單片機(jī)5采用C8051R)20芯片。
[0051] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述單片機(jī)5的接口包括IIC總線接口、EMIF接口和 UART 接口。
[0052] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述EEPR0M存儲(chǔ)芯片4通過(guò)所述EMIF接口與所述單片 機(jī)5相連。
[0053] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述顯示器10通過(guò)VGA接口與所述視頻編碼器8相連。
[0054] 在更加優(yōu)選地實(shí)施例中，所述PC機(jī)9通過(guò)UART接口與所述單片機(jī)5相連。
[0055] 具體的實(shí)施例：
[0056] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程是：本實(shí)用新型通過(guò)雙攝像頭采集地面視頻圖像和空中視 頻圖像，然后通過(guò)視頻解碼器進(jìn)行視頻解碼，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的BT656格式的數(shù)字信號(hào)，將數(shù)字 信號(hào)通過(guò)視頻總線傳送到DSP的兩路視頻通道，由DSP芯片對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理，并保證圖 像信號(hào)的同步性、采樣精度以及分辨率。DSP芯片接收視頻輸入單元傳輸來(lái)的數(shù)字圖像信 號(hào)，進(jìn)行圖像預(yù)處理、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤并輸出目標(biāo)位置信息，同時(shí)可以通過(guò)IIC總線接口和單 片機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)用來(lái)接收外部的控制指令，并將其轉(zhuǎn)換成DSP指令，控制DSP進(jìn)行相 應(yīng)的工作，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤。單片機(jī)通過(guò)UART接口與PC機(jī)負(fù)責(zé)通信，負(fù)責(zé)目標(biāo)位置信 息數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸和存儲(chǔ)，在目標(biāo)跟蹤過(guò)程中不斷地接收DSP計(jì)算出目標(biāo)位置信息數(shù) 據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPR0M中，當(dāng)單片機(jī)與PC機(jī)通訊時(shí)，從EEPR0M中順序讀取數(shù)據(jù)，發(fā) 送給PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化。SDRAM芯片和FLASH芯片負(fù)責(zé)擴(kuò)展DSP的外部存儲(chǔ)器空間， 以滿足視頻處理算法對(duì)存儲(chǔ)空間的需求。視頻編碼器將經(jīng)過(guò)DSP芯片處理過(guò)的數(shù)字圖像信 號(hào)轉(zhuǎn)換成PAL制式的全電視信號(hào)，輸出到顯示器上進(jìn)行顯示。
[0057] 以上通過(guò)優(yōu)選的和具體的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該明白，本實(shí)用新型并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本實(shí)用新型的基本原理之內(nèi)，所作的 任何修改、組合及等同替換等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，包括：視頻圖像采集單元、視頻圖像 處理單元、單片機(jī)控制單元、存儲(chǔ)單元和視頻輸入顯示單元； 所述視頻圖像采集單元包含兩個(gè)CCD攝像頭和兩個(gè)視頻解碼器，兩個(gè)所述CCD攝像 頭分別與兩個(gè)所述視頻解碼器相連，兩個(gè)所述視頻解碼器分別與所述視頻圖像處理單元相 連；所述視頻圖像處理單元包含一個(gè)DSP芯片；所述單片機(jī)控制單元包含EEPROM存儲(chǔ)芯片 和單片機(jī)，所述EEPROM存儲(chǔ)芯片與所述單片機(jī)相連，所述單片機(jī)與所述DSP芯片相連；所述 存儲(chǔ)單元包含SDRAM芯片和FLASH芯片，所述SDRAM芯片和所述FLASH芯片均與所述DSP 芯片相連；所述視頻輸入顯示單元包含一個(gè)視頻編碼器、PC機(jī)和顯示器，所述視頻編碼器 與所述DSP芯片相連，所述PC機(jī)與所述單片機(jī)相連，所述顯示器與所述視頻編碼器相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述DSP芯片采用 TMS320DM642 芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述DSP芯片的 接口包括視頻通用接口、EMIF接口、IIC總線接口和VGA接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述DSP芯片通過(guò)所 述視頻通用接口與所述視頻編碼器相連，所述DSP芯片通過(guò)所述IIC總線接口與所述單片 機(jī)相連，所述DSP芯片分別通過(guò)所述EMIF接口與所述SDRAM芯片和所述FLASH芯片相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，兩個(gè)所述CCD攝像頭 分別通過(guò)視頻端口與兩個(gè)所述視頻解碼器相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，兩個(gè)所述視頻解碼 器分別通過(guò)兩個(gè)不同的所述視頻通用接口與所述DSP芯片相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述顯示器通過(guò)VGA 接口與所述視頻編碼器相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述單片機(jī)采用 C8051F020 芯片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述單片機(jī)的接口 包括IIC總線接口、EMIF接口和UART接口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述雙攝像頭視頻圖像跟蹤裝置，其特征在于，所述EEPROM存 儲(chǔ)芯片通過(guò)所述EMIF接口與所述單片機(jī)相連；所述PC機(jī)通過(guò)UART接口與所述單片機(jī)相 連。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203851239SQ201420221366
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】孫宏彬, 柯洪昌, 李天宇 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工程學(xué)院