基于FPGA的监控视频实时拼接装置及拼接方法，涉及监控视频拼接装置及拼接方法，它是为了实现将多路摄像头输出的视频信号进行实时无缝拼接。它在视频捕获电路的控制下，视频解码电路将来自多个摄像头的多路视频信号转化为数字信号，通过图像预处理模块修正，进入图像拼接模块实现每帧图像的无缝拼接后，由视频显示控制模块控制视频数模转换电路将拼接后的视频实时输出至显示器。本发明专利技术能够将多路摄像头输出的视频信号进行实时无缝拼接，能够将多路摄像头输出的存在部分景物重叠的视频信号实时进行空间匹配对准，然后无缝拼接成一路宽场景的视频，在显示器上直接输出拼接后的低失真视频信号。本发明专利技术适用于监控视频的实时拼接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及监控视频拼接装置及拼接方法。
技术介绍
随着视频监控的迅速发展，市场应用不断向深度、广度拓展，促进了视频监控技术的快速进步。为了满足能够同时看到更广泛的监控场景的市场需求，广角和全景视频监控技术得到迅速发展。国内视频监控行业实现广角、全景视频监控的主要方法有(I)使用广角镜头和鱼眼镜头扩大视频监控的视场角；(2)球型摄像机，通过控制云台旋转实现对监控区域的宽视角甚至360度的监控；(3)采用多镜头拼接实现360度的监控。目前，国内监控产品市场主要采用广角镜头或鱼眼镜头方法。采用鱼眼镜头吸顶安装可时实现360度全景监控，壁装时可实现180度范围的监控。但是，广角镜头、鱼眼镜头会造成画面扭曲变形，特别是·鱼眼镜头，需要对输出的视频图像进行有效展开及处理，才获得人眼习惯的平铺图像。该类产品的价格高、影像失真度较大，虽经对图像进行有效处理，图像弯曲变形依然比较非常明显。球型摄像机虽能实现宽视角范围内的场景视频监控，但是该方式不能在同一时刻对监控区域的全部对象进行监控，存在视觉盲区。由于存在转动装置，易磨损影响使用寿命。采用多镜头拼接的全景摄像机，它使用多个分布不同角度的普通摄像头同时采集视频，得到监控区域内全方位的视频信号，大多数产品的各个摄像头输出信号彼此独立，用户只能直接观察到某个角度的图像，不能直观整个监控区域内的情况，多路视频同时传输亦增加了工程的复杂性和成本。针对上述技术现状，就需要一种能够将多路摄像头输出的存在部分景物重叠的视频信号实时进行空间匹配对准，然后无缝拼接成一路宽场景的视频，在一个显示器上直接输出拼接后的低失真视频信号，实现宽广角直观的实时监控。
技术实现思路
本专利技术是为了实现将多路摄像头输出的视频信号进行实时无缝拼接，从而提供一种基于FPGA的监控视频实时拼接装置及拼接方法。基于FPGA的监控视频实时拼接装置，它包括N个摄像头，它还包括N个视频解码电路、FPGA控制电路、视频数模转换电路和显示器，FPGA控制电路包括视频捕获模块、NiosII微处理器、视频显示控制模块、图像预处理模块、图像拼接模块和Avalon内部交换总线；视频捕获模块、Nios II微处理器、图像预处理模块、图像拼接模块均挂接在Avalon内部交换总线上#个摄像头的摄像头信号输出端分别与N个视频解码电路的摄像头信号输入端连接，N个视频解码电路的视频信号输出端分别与视频捕获模块的N路视频信号输入端连接；所述图像预处理模块的图像信号输出端与图像拼接模块的图像信号输入端连接；所述图像拼接模块的图像信号输出端与视频显示控制模块的图像信号输入端连接；视频显示控制模块的视频转换信号输出端与视频数模转换电路的视频转换信号输入端连接；视频数模转换电路的显示信号输出端与显示器的一号显示信号输入端连接；视频显示控制模块的显示信号输出端与显示器的二号显示信号输入端连接；N为正整数。它还包括SDRAM存储器，FPGA控制电路还包括多端口 SDRAM控制器，所述多端口SDRAM控制器的视频信号输入或输出端与视频捕获模块的视频信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器的图像预处理信号输入或输出端与图像预处理模块的图像预处理信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器的图像拼接信号输入或输出端与图像拼接模块的图像拼接信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器的SDRAM控制信号输出或输入端与SDRAM存储器的SDRAM控制信号输入或输出端连接。它还包括SRAM存储器，FPGA控制电路还包括SRAM控制器，所述SRAM控制器挂接在Avalon内部交换总线上；SRAM控制器的SRAM控制信号输入或输出端与SRAM存储器的SRAM控制信号输出或输入端连接。它还包括以太网接口，FPGA控制电路还包括以太网接口控制器，所述以太网接口控制器的以太网接口信号输出或输入端与以太网接口的以太网接口信号输入或输出端连 接。基于上述装置的基于FPGA的监控视频实时拼接方法，它由以下步骤实现步骤一、采用N个摄像头采集N路监控视频图像，N个视频解码电路分别将N路监控视频图像转换为N路数字信号，并通过Avalon内部交换总线输入至图像预处理模块；步骤二、图像预处理模块对N路数字信号进行修正，获得N帧修正后的图像，并逐一发送给图像拼接模块；步骤三、图像拼接模块将N帧修正后的图像进行无缝拼接后，并在显示器上输出，实现监控视频实时拼接。基于FPGA的监控视频实时拼接装置，它包括N个摄像头，它还包括N个视频解码电路、FPGA控制电路、视频数模转换电路和显示器，FPGA控制电路包括视频捕获模块、NiosII微处理器、视频显示控制模块和Avalon内部交换总线；视频捕获模块、Nios II微处理器、视频显示控制模块均挂接在Avalon内部交换总线上；N个摄像头的摄像头信号输出端分别与N个视频解码电路的摄像头信号输入端连接，N个视频解码电路的视频信号输出端分别与视频捕获模块的N路视频信号输入端连接；视频显示控制电路的视频转换信号输出端与视频数模转换电路的视频转换信号输入端连接；视频数模转换电路的显示信号输出端与显示器的一号显示信号输入端连接；视频显示控制模块的显示信号输出端与显示器的二号显示信号输入端连接；N为正整数。它还包括SDRAM存储器，FPGA控制电路还包括多端口 SDRAM控制器，所述SDRAM控制器挂接在Avalon内部交换总线上；所述多端口 SDRAM控制器的视频信号输入或输出端与视频捕获模块的视频信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器的SDRAM控制信号输出或输入端与SDRAM存储器的SDRAM控制信号输入或输出端连接。它还包括SRAM存储器，FPGA控制电路还包括SRAM控制器，所述SRAM控制器挂接在Avalon内部交换总线上；SRAM控制器的SRAM控制信号输入或输出端与SRAM存储器的SRAM控制信号输出或输入端连接。它还包括以太网接口，FPGA控制电路还包括以太网接口控制器，所述以太网接口控制器的以太网接口信号输出或输入端与以太网接口的以太网接口信号输入或输出端连接。基于上述装置的拼接装置的基于FPGA的监控视频实时拼接方法，它由以下步骤实现步骤一、采用N个摄像头采集N路监控视频图像，N个视频解码芯片分别将N路监控视频图像转换为N路数字信号，并通过Avalon内部交换总线输入至Nios II微处理器；步骤二、Nios II微处理器对N路数字信号进行修正，并将N帧修正后的图像利用图像映射和插值法进行无缝拼接后，在显示器上输出，实现监控视频实时拼接。有益效果本专利技术能够将多路摄像头输出的视频信号进行实时无缝拼接，能够将多路摄像头输出的存在部分景物重叠的视频信号实时进行空间匹配对准，然后无缝拼接成一路宽场景的视频，在显示器上直接输出拼接后的低失真视频信号，实现宽广角直观的实时监控。当摄像头的数量足够时，可以构成一种新型的360度全景摄像机。 附图说明图I是本专利技术具体实施方式一的结构示意图；图2是具体实施方式五的软件实现流程图；图3是本专利技术具体实施方式六的结构示意图；图4是本专利技术具体实施方式十的软件实现流程图。具体实施例方式具体实施方式一、基于FPGA的监控视频实时拼接装置，监控视频实时拼接装置，它包括N个摄像头I，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于FPGA的监控视频实时拼接装置，它包括N个摄像头(I)，其特征是它还包括N个视频解码电路(2)、FPGA控制电路(3)、视频数模转换电路(4)和显示器(5)，FPGA控制电路(3)包括视频捕获模块(31) ,Nios II微处理器(32)、视频显示控制模块(33)、图像预处理模块(34)、图像拼接模块(35)和Avalon内部交换总线(36);视频捕获模块(31), NiosII微处理器(32)、图像预处理模块(34)、图像拼接模块(35)均挂接在Avalon内部交换总线(36)上； N个摄像头⑴的摄像头信号输出端分别与N个视频解码电路⑵的摄像头信号输入端连接，N个视频解码电路(2)的视频信号输出端分别与视频捕获模块(31)的N路视频信号输入端连接；所述图像预处理模块(34)的图像信号输出端与图像拼接模块(35)的图像信号输入端连接；所述图像拼接模块(35)的图像信号输出端与视频显示控制模块(33)的图像信号输入端连接；视频显示控制模块(33)的视频转换信号输出端与视频数模转换电路(4)的视频转换信号输入端连接；视频数模转换电路(4)的显示信号输出端与显示器(5)的一号显示信号输入端连接；视频显示控制模块(33)的显示信号输出端与显示器(5)的二号显示信号输入端连接；N为正整数。2.根据权利要求I所述的基于FPGA的监控视频实时拼接装置，其特征在于它还包括SDRAM存储器(6)，FPGA控制电路(3)还包括多端口 SDRAM控制器(37)，所述多端口SDRAM控制器(37)的视频信号输入或输出端与视频捕获模块(31)的视频信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器(37)的图像预处理信号输入或输出端与图像预处理模块(34)的图像预处理信号输出或输入端连接；所述多端口 SDRAM控制器(37)的图像拼接信号输入或输出端与图像拼接模块(35)的图像拼接信号输出或输入端连接；所述多端口SDRAM控制器(37)的SDRAM控制信号输出或输入端与SDRAM存储器(6)的SDRAM控制信号输入或输出端连接。3.根据权利要求I或2所述的基于FPGA的监控视频实时拼接装置，其特征在于它还包括SRAM存储器(7)，FPGA控制电路(3)还包括SRAM控制器(38)，所述SRAM控制器(38)挂接在Avalon内部交换总线(36)上；SRAM控制器(38)的SRAM控制信号输入或输出端与SRAM存储器(7)的SRAM控制信号输出或输入端连接。4.根据权利要求3所述的基于FPGA的监控视频实时拼接装置，其特征在于它还包括以太网接口(8)，FPGA控制电路(3)还包括以太网接口控制器(39)，所述以太网接口控制器(39)的以太网接口信号输出或输入端与以太网接口(8)的以太网接口信号输入或输出端连接。5.基于权利要求I所述拼接装置的基于FPGA的监控视频实时拼接方法，其特征是它由以下步骤实现 步骤一、采用N个摄像头采集N路监控视频图像，N个视频解码电路(2)分别将N路监控视频图像转换为N路数字信号，并通过Avalon内部交换总线(36)输入至图像预处理模块(...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜西亮，张强，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：
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