[发明专利]用于视频跟踪的字符叠加器及叠加方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种字符叠加装置及方法，具体涉及视频跟踪器中的字符信息叠加以及图形叠加的视频叠加显示装置。

背景技术

视频跟踪器是一个图像信息处理单元，对来自电视摄像机的视频信号进行实时处理，在背景图像中提取目标，并结算目标中心点相对于视频跟踪器电轴的坐标偏差，将偏差量实时送给伺服系统实现对目标的闭环实时跟踪。

字符叠加器是在视频电子信号中混入字符信息，使得在电视图像的指定位置显示指定的图形、字符的装置。字符叠加装置广泛的应用于电视跟踪系统。在电视跟踪系统中，为了方便相关人员及时了解当前的跟踪状态，在监视屏幕上除了需要输出原始的视频信息以外，通常还要在监视器上输出一些跟踪相关的信息，例如显示当前的日期，脱靶量，以及地点标号等，同时针对跟踪目标，需要使用矩形跟踪窗口实时的标定。此外，一种用于视频跟踪的字符叠加器需具备人机交互功能，操作人员可通过鼠标的点选对主控设备进行相应操作。

字符叠加装置的一种实现方案是采用FPGA或者CPLD实现。视频信号经解码芯片进入FPGA，FPGA读取预先存储于外部ROM中的字符内容，对叠加字符和视频信号进行相应的逻辑运算以实现字符叠加效果。该方法的缺点在于硬件逻辑复杂，时序要求严格，字库更新困难。

字符叠加装置的另一种实现方案是采用专用字符叠加芯片实现。例如NEC公司的UPD6453方案、FUJITSH的MB90092方案，上述两种方案的实现需要行、场同步分立电路模块、字库电路模块、锁存模块等。上述芯片采用屏幕存储映像方式，显示存储器地址对应于监视器的固定位置。上述该方法的缺点在于外围电路复杂，分立元件较多降低了系统的稳定性且字符叠加位置灵活性较差。

发明内容

本发明为解决现有字符叠加装置采用屏幕存储映像方式，显示存储器地址对应于监视器的固定位置，存在灵活性差的问题，且外围电路复杂，分立元件较多降低了系统的稳定性等问题，提供一种用于视频跟踪的字符叠加器及叠加方法。

用于视频跟踪的字符叠加器，包括ARM处理器模组和字符叠加模组；所述字符叠加模组采用十片字符叠加芯片串行连接；所述ARM处理器模组包括字符变量初始化模块、串口通信模块、鼠标监视模块、通信协议解析模块、写入数组更新模块和字库控制叠加模块；

字符变量初始化模块，用于对视频跟踪器输出的视频流中的每一个字符进行初始化；并对初始化后的字符作为结构体变量操作；

串口通信模块，通过调用ARM处理器模组与字符叠加模组的SPI接口驱动实现字符叠加器与视频跟踪器的数据交换；经串口通信模块输出的串口数据由通信协议解析模块解析；

鼠标监视模块，通过调用鼠标驱动，以阻塞的方式读取鼠标移动或点击信息，并对读取的信息作为变量结构体进行解析，判断对菜单的操作，所述解析后的变量结构体写入数组更新模块；

通信协议解析模块，根据通信协议对接收的串口数据进行解析，所述解析后的串口数据写入数组更新模块；

数组更新模块，将串口通信模块和鼠标监视模块写入的用于显示的结构体变量对应写入数组，用于实现字库控制叠加模块的写入；

字库控制叠加模块，该模块调用字符叠加模组的SPI接口驱动，并按字符叠加芯片的数据格式将叠加的变量结构体传输至字符叠加芯片，实现字符叠加。

用于视频跟踪的字符叠加方法，该方法采用多线程工作方式；该方法由以下步骤实现：

步骤一、字符叠加器上电，所述ARM处理器模组内部的字符变量初始化模块初始化每一个字符，并对初始化后的字符作为一个结构体变量操作；所述串口通信模块内部的串口线程工作在阻塞模式，用于等待视频跟踪器发送信息；鼠标监视模块内部的鼠标线程工作在阻塞模式，用于等待鼠标的移动或点击操作；调用数组更新模块，将初始化后的结构体变量的数据更新至写入数组更新模块，初始化字符叠加模组；

步骤二、主线程等待接收消隐中断信号，场消隐中断函数调用SPI驱动分别向字符叠加模组内写入数组，用以完成字符叠加显示，并调用写入数组更新模块，更新结构体变量的数据，将鼠标的当前信息反馈回视频跟踪器；主线程循环运行，等待下一次的消隐中断信号；

串口线程等待视频跟踪器发送串口数据，当有数据发送时，串口线程抢占CPU，将接收的数据送入通信协议解析模块解析，解析后的数据写入数组更新模块更新结构体变量，串口线程循环运行，继续等待接收串口数据；