[发明专利]图像跟踪系统及其图像数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像跟踪技术领域，尤其涉及一种图像跟踪系统及其图像数据处理方法。

背景技术

运动目标检测与跟踪是在基于动态图像分析的基础上结合图像模式识别和图像跟踪方法对图像序列中的目标进行检测-识别-跟踪的过程，它是图像处理与计算机视觉领域中的一个非常活跃的分支。其中，用于运动目标检测与跟踪的图像跟踪系统已广泛应用在工业控制、军事设备、医学研究、视频监控等诸多领域中。

目前，现有的图像跟踪系统结构如图1所示，一般由视频图像采集模块、DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）单元、存储器、D/A(digital to analog converter,数字信号转换成模拟信号)单元、显示器组成。其中，DSP单元用于将由视频图像采集模块采集到的数字图像数据进行预处理以及目标搜索与跟踪匹配运算处理，并将处理后的数字图像数据发送给D/A单元，由D/A单元将其转换成模拟信号再显示器进行显示。

本发明的发明人发现，上述的系统中的单核DSP，需要先后进行数字图像数据的预处理编码和目标搜索与跟踪匹配运算处理，会导致对高分辨率视频图像中高速运动物体的实时处理能力较弱，因此有必要提供一种实时处理能力更强的图像跟踪系统。

发明内容

本发明的发明目的在于提供了一种图像跟踪系统及其图像数据处理方法，用以提高对图像数据的实时处理能力。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像跟踪系统，包括：

视频图像采集模块，用于拍摄视频图像，输出数字图像数据；

FPGA，用于将所述视频图像采集模块通过其数字信号输出端输出的当前帧数字图像数据，通过本FPGA的数据存储端口存入到所述存储器的第一存储区；并通过本FPGA的数据读取端口读取所述存储器的第二存储区中的存储的上一帧数字图像数据，进行灰度变换和中值滤波后，通过本FPGA的数字信号输出端输出；

DSP单元，用于根据所述FPGA输出的数字图像数据进行目标搜索与跟踪。

较佳地，所述FPGA还用于在所述当前帧数字图像数据接收完毕后，将所述视频图像采集模块输出的下一帧数字图像数据，存入到所述存储器的第二存储区；并通过本FPGA的数据读取端口读取所述存储器的第一存储区中存储的数字图像数据，进行灰度变换和中值滤波后，通过本FPGA的数字信号输出端输出。

较佳地，所述视频图像采集模块具体包括：

数字摄像机，用于拍摄数字视频图像，并将拍摄的数字图像数据通过本数字摄像机的数字信号输出端输出；或者，

所述视频图像采集模块具体包括：

模拟摄像机，用于拍摄模拟视频图像，并将拍摄的模拟图像数据通过本模拟摄像机的模拟信号输出端输出；

AD单元，用于将所述模拟摄像机输出的模拟图像数据转换成数字图像数据，并将转换后的数字图像数据输出。

较佳地，所述图像跟踪系统还包括：显示器；

所述显示器的数字信号输入端与所述FPGA的数字信号输出端相连；

所述DSP单元还用于将进行目标搜索与跟踪后、并标记出目标的数字图像数据，通过本DSP单元的数字信号输出端返回给所述FPGA；

所述FPGA还用于将所述DSP单元返回的数字图像数据依据所述显示器的数据接收格式，输出到所述显示器进行显示。

较佳地，所述图像跟踪系统还包括：

Flash存储器，用于存储所述DSP单元的运算处理程序。

较佳地，所述DSP具体为8核DSP。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种图像跟踪系统的图像数据处理方法，包括：

所述系统中的FPGA将所述系统中的视频图像采集模块输出的当前帧数字图像数据，通过本FPGA的数据存储端口存入所述系统中存储器的第一存储区，并通过本FPGA的数据读取端口读取所述存储器中的第二存储区中的数据，进行灰度变换和中值滤波后，输出到所述系统中的DSP单元；

所述DSP单元根据所述FPGA输出的数字图像数据进行目标搜索与跟踪。

进一步，所述系统中的FPGA将接收到的当前帧数字图像数据存入所述系统中存储器的第一存储区后，还包括：

所述FPGA将接收到的下一帧数字图像数据存入到所述存储器中的第二存储区；并读取所述存储器中的第一存储区中的数据，进行灰度变换和中值滤波后，输出到所述系统中的DSP单元。

进一步，所述FPGA将接收到的数字图像数据，依次顺序存入到所述存储器的第一/二存储区，具体包括：