[发明专利]基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统及抓拍方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通智能摄像机技术领域，涉及一种基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统及抓拍方法。

背景技术

以往的交通网络智能一体摄像机，都有抓拍的功能，当出现各种交通违章现象时，产生抓拍触发信号，这时摄像机响应抓拍信号，并将当前的视频帧数据进行处理和保存。当在夜间模式下，这种抓拍的操作要配合闪光灯一起使用，所以在闪光地瞬间只能产生一张最佳效果的视频帧数据，所以在这种模式下对抓拍数据帧的准确定位有很高的要求。以往的方法是在操作系统下通过调度任务来响应触发信号和驱动闪光灯信号。这种方法在CPU繁忙时很容易出现抓拍不准的问题，甚至很难定位到最佳数据帧。

交通网络智能一体摄像机都是通过DSP做算法分析，如车牌定位，车牌识别，图像效果优化等。当算法过于复杂时，会出现DSP的处理能力不够。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有技术中的问题，提供了一种基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统及抓拍方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统，包括与DSP处理模块相连接的FPGA模块，通过FPGA实现视频处理，包括自动曝光，自动白平衡，以及自动光圈调节；FPGA模块中设置有实现视频数据ISP处理的ISP视频处理模块、对图像数据进行各种算法处理的FPGA算法处理模块、将Bayer格式转成RGB格式的数据格式转换模块和抓拍帧数据发送模块； DSP处理模块内包括抓拍帧数据接收模块、JPEG压缩模块和DSP算法处理模块。

FPGA模块设置有闪光灯使能端口和触发信号接口，通过FPGA模块向交通设备发出使能信号和实现抓拍触发信号的响应，闪光灯使能端口和触发信号接口为UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter-通用异步收发传输器）/GPIO（General Purpose Input Output-通用输入/输出）/SPI（ Serial Peripheral Interface--串行外设接口）。

一种基于FPGA的交通智能摄像机抓拍方法，包括如下步骤：

来自摄像机的Bayer格式的视频数据进入到FPGA中，经过数据格式转换模块转成RGB格式，将数据通过Memory Interface controller（内存接口控制器）存入DDR（双倍速率同步动态随机存储器）中；

通过GPIO方式响应来自交通设备的触发信号，以及来自DSP处理模块的触发信号，接收到触发信号后驱动闪光灯使能端口，内部逻辑获取抓拍帧数据，FPGA算法处理模块对抓拍帧进行相应的算法处理，处理后通过抓拍帧数据发送模块将数据输出给DSP处理模块；

DSP处理模块中的抓拍帧数据接收模块接收到数据后，由JPEG压缩模块实现对抓拍帧的JPEG压缩和网络传输；DSP处理模块中的算法处理模块实现对视频帧的分析，根据分析结果产生相应的触发信号。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统，在以往的系统上，增加了FPGA模块，把一些占用DSP资源多的算法移植到FPGA模块中实现，提高了整个相机的算法处理能力，该系统能实时的响应各种触发信号，并能实时的使能闪光灯触发信号，同时定位到最佳帧数据满足了交通智能抓拍对实时性高的要求。这种新的抓拍方法解决了以往交通网络智能一体摄像机无法准确抓拍、无法与闪光灯同步的问题，同时提高了整个摄像机算法处理的能力。

附图说明

图1是本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统及抓拍方法做进一步说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

图1是本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统的结构框图。如图1所示，本发明的基于FPGA的交通智能摄像机抓拍系统，包括与DSP处理模块相连接的FPGA模块，通过FPGA模块实现视频处理，包括自动曝光，自动白平衡，以及自动光圈调节；FPGA模块中设置有实现视频数据ISP处理的ISP视频处理模块、对图像数据进行各种算法处理的FPGA算法处理模块、将Bayer格式转成RGB格式的数据格式转换模块和抓拍帧数据发送模块； DSP处理模块内包括抓拍帧数据接收模块、JPEG压缩模块和DSP算法处理模块。