[发明专利]一种基于硬件加速卡的全景视频拼接系统及方法

权利要求书

1.一种基于硬件加速卡的全景视频拼接系统，其特征在于：所述系统包括摄像单元、硬件加速单元以及主控单元，各单元之间的关系如下：

摄像单元为多路可选的前段摄像机组，其功能为获取视频源，并将视频源传输至硬件加速单元；

硬件加速单元将获取的高清视频源后进行初步拼接后通过PCI-e总线传输至主控单元；

主控单元将接收PCI-e总线传输的视频源数据进行最终的拼接处理，并进行全景显示。

2.根据权利要求1所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接系统，其特征在于：所述摄像单元中，包括多路可选前端摄像机，按照扇形的排列方式排布，各路摄像头固定在同一平面，且各路摄像头之间的夹角α为45°，每4路视频源传输至一个硬件加速单元中。

3.根据权利要求1所述一种基于硬件加速的全景视频拼接系统，其特征在于：所述硬件加速单元中，包括视频采集模块、硬件加速卡模块、实时拼接模块以及视频压缩存储模块；

其核心部件为DM8168芯片，在该加速卡中植入基于DSP优化的拼接算法，结合该芯片数据处理能力，将从摄像单元中获取的高清视频源进行初步拼接，视频源数量的增减对应于硬件加速模块的增减。

4.根据权利要求1所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接系统，其特征在于：所述主控单元中，包括带有高性能显卡GPU，此单元中视频拼接功能由计算机的CPU和GPU协同作用完成，CPU通过调用PCI-e协议的驱动接口函数控制硬件加速卡接收到数据并传输到指定的缓存区域，GPU完成视频数据的并行运算。

5.根据权利要求1或4所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接系统，其特征在于：

所述硬件加速单元与主控单元、主控单元CPU与GPU之间,均通过PCI-e高速协议进行通信，PCI-e可以实现1GBytes/s的数据传输速度。

6.一种基于硬件加速卡的全景视频拼接方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

1)通过多路摄像机获取视频源，将视频源数据传输到硬件加速卡中；

2)硬件加速卡对获取的视频源进行校正、投影变换以及拼接操作后，通过PCI-e总线传输至主控计算机；

3)主控计算机对获取的视频数据进行最终拼接，并进行显示。

7.根据权利要求6所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接方法，其特征在于：所述步骤1)中，前端摄像机多路可选，按照扇形的排列方式排布，各路摄像头固定在同一平面，且各路摄像头之间的夹角α为45°，每4路视频源传输至一个硬件加速卡中。

8.根据权利要求6所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接方法，其特征在于：所述步骤2)中，硬件加速卡的核心为DM8168芯片，在该加速卡中植入基于DSP优化的拼接算法，结合芯片数据处理能力，经过视频采集、实时拼接以及视频压缩将从摄像模块中获取的高清视频源进行初步拼接，视频源的数量增减对应于硬件加速卡数量的增减。

9.根据权利要求6所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述主控计算机带有高性能显卡GPU，视频拼接功能由此计算式的CPU和GPU协同作用完成，CPU通过调用PCI-e协议的驱动接口函数控制硬件加速卡接收到数据并传输到指定的缓存区域，GPU加速完成视频数据的并行运算。

10.根据权利要求6或9所述一种基于硬件加速卡的全景视频拼接方法，其特征在于：所述硬件加速卡与主控计算机、主控计算机的CPU与GPU之间，均通过PCI-e高速协议进行通信，PCI-e可以实现1GBytes/s的数据传输速度。