[实用新型]一种高分辨率折反射全景视频图像处理系统

说明书

本实用新型公开了一种高分辨率折反射全景视频图像处理系统，包括SPI FLASH、FPGA JTAG、摄像头接口、显示器接口、电源模块、SDRAM、FPGA、FPGA时钟模块、DDR2 SDRAM、DSP、DSP时钟模块、DSP JTAG、NAND FLASH、NOR FLASH和以太网接口。该系统能充分发挥FPGA和DSP的优势，将折反射全景相机采集到的高分辨率环形视频图像实时展开成便于人眼观察的正常视频图像并输出。

技术领域

本实用新型涉及嵌入式图像处理技术领域，尤其涉及一种高分辨率折反射全景视频图像处理系统。

背景技术

普通摄像机的视野范围有限，只能捕获摄像机前方某一固定角度空间内的场景，无法顾及周围360°范围内发生的所有事件，不可避免出现盲区。全景成像技术能够在任一时间点同时感知360°范围内的场景信息，消除视觉盲区，因此已经在军事、视频监控、机器视觉等领域得到广泛应用。

全景成像技术主要包括：图像拼接全景成像技术、鱼眼全景成像技术、折反射全景成像技术。图像拼接全景成像技术，需要拍摄多幅图像，通过图像拼接软件作后期处理以获得全景图像。鱼眼全景成像，图像畸变严重，去畸变难度大。随着全景成像技术的应用领域的拓展，也要求全景成像系统向着便携式和小型化方向发展。折反射全景成像系统利用反射光学元件扩大成像系统的视场，可以一次获得全景图像，并且具有大于半球空间的视场、成本低、装置设计简单、利于小型化等优点。

折反射全景成像系统所获得的原始全向图像呈圆环型，存在畸变，不适合人眼直接观察，需要将其展开为符合人眼视觉的柱面全景图像。这是一个复杂的过程，需要对全向图像进行大量复杂的处理，对硬件平台的要求很高，因此目前已开发的折反射全景成像系统也多采用PC机进行处理，利用PC机丰富的资源和超强的运算能力，通过软件实现全景图像快速展开。但是，PC机存在体积大、可移动性差、功耗高等缺点，使得在要求小体积、低功耗、高移动性的场所，如装甲车辆侦察、机器人视觉系统等，无法运用。针对上述的情况，人们设计了嵌入式的折反射全景成像处理系统，其采用专用集成电路实现了折反射全景成像处理系统的微型化、便携化，使全景成像技术可以应用到更多的场合。但对于高分辨率折反射全景成像处理，其全景成像处理速度有限，难以达到视频帧速率的全景成像处理速度。

实用新型内容

针对现有高分辨率折反射全景成像处理技术中，图像处理速度难以达到视频帧速率的问题，本实用新型提供一种高分辨率折反射全景视频图像处理系统，该系统能充分发挥FPGA和DSP的优势，将折反射全景相机采集到的高分辨率环形视频图像实时展开成便于人眼观察的正常视频图像并输出。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

构建一种高分辨率折反射全景视频图像处理系统，包括SPI FLASH、FPGA JTAG、摄像头接口、显示器接口、电源模块、SDRAM、FPGA、FPGA时钟模块、DDR2SDRAM、DSP、DSP时钟模块、DSP JTAG、NAND FLASH、NOR FLASH和以太网接口。

进一步的，所述SPI FLASH容量不小于64Mbit，用于存储FPGA的程序和配置数据。

进一步的，所述摄像头接口为USB接口或Camera Link接口，用于连接高分辨率折反射全景相机，并接收原始环形图像。

进一步的，所述显示器接口为DVI接口或以太网接口，用于连接外部显示器，输出处理后便于人眼观察的正常视频图像。

进一步的，所述SDRAM容量不小于1Gbit，用于存储FPGA图像预处理过程中的数据。

进一步的，所述DDR2SDRAM容量不小于1Gbit,用于存储DSP环形图像展开与去畸变过程中的数据。

进一步的，所述NAND FLASH容量不小于1Gbit，用于临时存储环形图像展开与去畸变后的结果。