[发明专利]视频目标跟踪系统、方法、所述系统的控制板

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天设备开发领域，更具体而言，涉及图像处理和伺服控制技术。

背景技术

随着现代计算机技术的不断发展和图像识别算法的更新换代，视频目标跟踪已经成为当前视觉领域研究的一项热门技术。视频目标跟踪作为一项被动跟踪技术，具有精度高、隐蔽性好和直观性强等优点，广泛的用在武器控制、交通监控、动作识别等领域。

国内在军用的目标跟踪处理技术领域，多采用进口DSP作为硬件平台，其核心处理器芯片均采用进口器件，受到国外政治或生产条件牵制。我国视频目标领域也在大力发展自己的芯片，中国电科第38所生产的DSP芯片“魂芯一号”，目前实现了核心芯片的国产化，但是要实现图像处理，首先要搭建好图像的采集系统，实现对输入图像正确的显示。由于系统处理的数据量大，速度快，对硬件电路的设计以及器件布局布线都有较高的要求。但是相关的硬件平台技术开发并没有实现国产化。公开号为CN103200394A公开了一种发明，基于DSP技术对目标进行传输和实时跟踪，但是由于DSP技术简单，对目前一些高速度或对目标物体不能及时反应，以至于跟踪经常丢失。本发明基于FPGA和DSP技术相互配合，可以达到对高速度和多目标的视频图像进行追踪，而且不易丢失跟踪目标，常常用于军事跟踪领域。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题，考虑到相关技术中暂时没有相关视频目标跟踪硬件平台的技术，本发明提出以下方案：

本发明的第一方面提出了一种视频目标跟踪系统，包括：图像采集模块，用于拍摄视频图像；图像传输模块，用于将所述图像采集模块拍摄的视频中图像进行输入；FPGA模块，用于对所述图像传输模块传输的拍摄视频图像进行实时处理，输出处理后的视频图像数据；DSP模块，接收所述FPGA模块处理后的视频图像数据，并进行运算，确定跟踪目标，并将计算后的相关图像数据返回FPGA模块。

优选的是，视频目标跟踪系统还包括；显示器，所述显示器的信号输入端与所述FPGA模块的信号输出端相连，所述FPGA模块将所述DSP模块返回的图像数据依据所述显示器的接收格式输出到显示器上进行显示。

在上述任一方案中优选的是，FPGA模块通过VGA接口芯片把数字化的图像数据转换成模拟量，以供显示器显示。所述VGR接口芯片进行DAC编码和视频运放，可通过一级视频输出运放对视频信号增强。

在上述任一方案中优选的是，DSP模块根据接收到的FPGA处理后的视频图像数据，在对每一帧图像数据进行算法处理，输出其所在位置偏差数据信息。

在上述任一方案中优选的是，视频目标跟踪系统的图像采集模块为数字摄像机或者模拟摄像机。

在上述任一方案中优选的是，视频目标跟踪系统的图像采集模块为CCD摄像头或者CMOS摄像头。

在上述任一方案中优选的是，FPGA模块与ARM核通过AXI接口集成在一起。所述FPGA模块包括PS模块，所述PS模块由FLASH存储器、DDR3外围电路、UART收发机、TF卡座、以太网和CAN接口组成。

在上述任一方案中优选的是，DDR3外围电路包括时钟电路、复位电路、JIAG以及AS调试接口。

在上述任一方案中优选的是，PS模块包含2路CAN控制器，所述每路CAN控制器控制输出到显示器的数字信号质量。

在上述任一方案中优选的是，DSP模块可由1片或2片芯片处理器组成，包含FLASH存储器和DDR2外围电路，其中所述FLASH存储器用于存储DSP模块处理后的跟踪目标信息。其中所述DSP模块包含8个DDR2外围电路。

在上述任一方案中优选的是，DSP模块包括内部存储器SDRAM，接收到所述FPGA模块处理后的视频图像数据，由DSP对其进行高速图像处理。

本发明的第二方面提出了一种视频目标跟踪方法，包括以下步骤：采集拍摄后的视频图像；传输视频拍摄的图像到FPGA模块进行实时处理，再输出FPGA模块对视频图像实时处理后的数据到DSP模块；DSP模块对实时数据进行运算，确定跟踪目标，并将计算后的相关图像数据返回FPGA模块。

在上述任一方案中优选的是，还包括以下步骤，所述FPGA模块将所述DSP模块返回的图像数据处理成为显示器接收格式，输出到显示器进行显示。

本发明的第三方面提出了一种视频目标跟踪系统控制板，所述控制板由冷板和电路板两大部分组成，所述电路板上焊接有FPGA模块、DSP模块、显存模块、RS422电平转换芯片、状态指示灯和测试口，用于对视频目标进行跟踪。