[发明专利]一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统及方法

权利要求书

1.一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，包括摄像单元(1)、视频加速卡(2)及主控单元(3)，所述摄像单元(1)为获取三维物件多张视角影像的摄像机，并将视频源传输至所述视频加速卡(2)，所述视频加速卡(2)将获取的视频源进行解码、分析、初步拼接后传输至主控单元(3)，所述主控单元(3)将处理后的视频源进一步拼接并进行三维显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述摄像单元(1)包括位于三维物件正上方的机架(11)，所述机架(11)上设有可周向转动的旋臂(12)，所述旋臂(12)靠近机架(11)一端设有第一轴孔(121)，所述第一轴孔(121)内穿设有可自转的主动轴(122)，所述旋臂(12)远离机架(11)一端设有第二轴孔(123)，所述第二轴孔(123)内穿设有与主动轴(122)相传动连接的从动轴(124)，所述从动轴(24)底部设有CCD相机(13)。

3.根据权利要求1所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述主动轴(122)与从动轴(124)的传动连接端均设有曲柄(1222)，并且两个所述曲柄(1222)的端部连接有连接杆(1223)，且所述主动轴(122)一端连接有安装于机架(11)上的第一驱动件(1221)，所述第一驱动件(1221)为伺服电机。

4.根据权利要求2所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述旋臂(12)一侧设有安装于机架(11)上的第二驱动件(14)，所述第二驱动件(14)的输出轴上设有齿轮(141)，并且所述第一轴孔(121)边缘向外延伸有与旋臂(12)一体连接的直齿轮(142)，所述直齿轮(142)与所述齿轮(141)啮合连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述从动轴(124)靠近CCD相机(13)一端设有伸缩气缸(15)，所述伸缩气缸(15)的输出轴上设有安装板(151)，所述CCD相机(13)通过螺栓固定于安装板(151)上。

6.根据权利要求1所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述视频加速卡(2)为DM8168芯片，在该加速卡中植入基于DSP优化的拼接算法，结合该芯片数据解码能力，将从摄像单元(1)中获取的视频源进行初步拼接，其中视频源数量的增减对应于所述视频加速卡(2)的增减。

7.根据权利要求1所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述主控单元(3)包括带有高性能显卡GPU，此主控单元(3)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所述视频加速卡(2)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。

8.根据权利要求1所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接系统，其特征在于，所述视频加速卡(2)与主控单元(3)、所述主控单元(3)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。

9.一种基于视频加速卡的三维视频拼接方法，其特征在于，基于如权利要求1-8所述的三维视频拼接系统，包括以下步骤：

步骤1：由摄像单元(1)获取三维物件多张视角影像，并将视频源放入视频加速卡(2)的缓冲区，从缓冲区提取数据片段，接着从数据片段中逐一取出帧数据，将帧数据送入硬件待解码数据缓冲区；

步骤2：硬件解码线程将缓冲区数据提取解码，并将解码结果和解码状态回传至缓冲区，从而对获取的视频源进行校正、投影变换以及拼接操作；

步骤3：主控单元(3)将处理后的视频源进一步拼接并进行三维显示。

10.根据权利要求9所述的一种基于视频加速卡的三维视频拼接方法，其特征在于，所述步骤1中，缓冲区设置有解码上下文表，通过解码上下文表读出属性信息，便于从数据片段中逐一取出帧数据。