[发明专利]嵌入式高清全景摄像机及方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及广播电视和监控技术领域，具体地说是一种嵌入式高清全景摄像机及方法。

[背景技术]

近年来，全景视频监控系统开始兴起，传统的做法主要有两种：

(1)通过鱼眼镜头和单摄像机(非高清)得到全景，这种方法的缺陷是全景视频图像的分辨率不会很高，并且检测图像是从畸变的视频图像中还原出来的，画面各部分细节成都不一样，还原算法的不完善也会造成图像失真。

(2)通过单摄像机(非高清)垂直和水平自由度的两个电机上，通过电机的在水平和垂直两个方向进行转动从而近似得到一个全景图像，这种方法的缺陷是得到的全景图像是不连续的而且存在盲区，另外运动的相机得到的图像存在抖动。

[发明内容]

本发明的目的是提供一种新型的高清全景监控装置，面向中高端市场，在低成本的情况下提供一种低功耗、高清晰的、带网络功能的全景摄像监控设备，满足对性能要求比较高的市场需求。

为了实现上述目的，本发明设计一种嵌入式高清全景摄像机，包括传感和采集模块、主控电路、传输模块，其特征在于壳体球形上设有多路传感器，每路传感器上设有信号线连接CCD采集模块输入端，CCD采集模块上设有CAM_DO+、CAM_DO-、CAM_RIN+、CAM_RIN-四根信号线，四根信号线连接差分信号处理模块的输入端，差分信号处理模块输出端的四根信号线通过网线连接到主控模块的差分接收器端，差分接收器将差分信号转换成并行信号连接主控模块Xilinx的spartan3-1200e的输入端，主控模块的输出端GIO_SNSR0至GIO_SNSR41分别连接视频压缩模块芯片和静态图像模块信号线，所述的视频压缩模块芯片和静态图像模块信号线连接千兆网传输模块信号线。

所述的采集模块由传感器、控制器、高速串行传输模块及CCD电源驱动模块组成，所述的控制器芯片为D592LV18TVV，控制器芯片DIN0至DIN17接受单路CCD图像信号，控制器的13端和14端连接驱动模块U4的6端和1端，控制器的7端和8端连接驱动模块U5的6端和1端，控制器的13端和14端抽头连接传输模块P2的1端和2端，控制器的7端和8端抽头连接传输模块P2的3端和7端。

所述的主控模块电路能完成多路CCD的控制、多路CCD图像预处理、多路图像的拼接处理以及整个系统的电源低功耗处理，主控电路模块由差分信号处理模块、数字信号处理器(FPGA)及外部存储器管理模块组成，所述的主控电路模块采用芯片为XiLinx的FPGA(spartan3-1200e)，主板上设有四根信号线连接四路差分信号处理模块，主板上设有外接FLASH配置电路和Jtag电路及大容量的存储器DDR2。

所述的视频压缩与千兆网传输模块由视频H264压缩模块芯片信号线和静态图像JPEG2000压缩模块芯片信号线连接千兆网传输模块芯片信号线至监控中心显示。

所述的壳体主体球孔的任意位置安装CCD，壳体主体可以替换为长方体、正方体、圆锥体。

一种嵌入式高清全景摄像机的方法，其特征在于该方法将多路视频信号线转换成低压差分信号，采用普通的千兆网线来传送，所述的第1路至n路传感器信号通过采集电路CCD和AD采样电路将CCD进来的数据CAMTD0至CAMTD17转换成低压差分信号，通过CAM_DO+、CAM_DO-输出，接受主控制板的控制命令是通过DS92LV18TW将差分信号CAM-RIN+、CAM_RIN-的数据转换成并行数据CAM_DO0至CAM_RO17，所述的4路CCD信号通过网线连接到主控制板上的4对差分信号电路，其中信号CAM1_RIN+/CAM1_RIN-至CAM4_RIN+/CAM4_RIN-为CCD板子输出的视频输出信号，CAM1_DO+/CAM1_DO-至CAM4_DO+/CAM4_DO-为主控输出的控制命令信号；主控控制模块为该发明的核心模块，信号CAM1_RD[0...11]、CAM2_RD[0...11]、CAM3_RD[0...11]、CAM4_RD[0...11]从差分模块DS92LV18TVV串并转换过来，CAM1_TD[1...18]、CAM2_TD[1...18]、CAM3_TD[1...18]、CAM4_TD[1...18]为主控板通过DS92LV18TVV向CCD板发送命令信号，所述主控模块的视频数据送入H264视频编码器和JPEG2000静态图片编码器，通过压缩完的数据传给千兆网至监控中心的显示器。