專利名稱：基于圖像拼接的sdi全景攝像系統的制作方法
基于圖像拼接的SDI全景攝像系統技術領域
本發明屬于視頻監控技術領域，具體涉及一種基于圖像拼接的SDI全景攝像系統。
背景技術：
攝像機是使用廣泛的監控前端設備之一，使用時將其安裝在某一位置后可以方便的實現對定點的監控。但是，在某一時刻，單一攝像機的監控范圍是有限的，這是由于攝像機自身的視場角限制造成的，通常一個普通的一體化像機的視場角在60度左右，覆蓋面積較小，難以實現全景監控。
為了解決視場角小的不足，現有技術中主要采用以下三種解決方案。
方案一魚眼相機。魚眼相機是指帶有魚眼鏡頭的相機，魚眼鏡頭是一種焦距極短并且視角接近或等于180°的鏡頭。為了達到180度的超大視角，桶形畸變是不可避免的，其結果是除了畫面中心的景物保持不變，其他本應水平或垂直的景物都發生了相應的變化。魚眼鏡頭與人們眼中的真實世界的景象存在很大的差別。
方案二 全景鏡頭。全景鏡頭的優勢是只需一臺攝像機就，一次就可以完成360度場景拍攝，可智能監控整個空間，不需要多角度拍攝。但是由于360度的景物在一個傳感器上成像，其分辨率較低；此外，其鏡頭會引起的圖像球狀畸變，失真較為嚴重。方案三圖像拼接。在某些既要獲得高分辨率的圖像又要獲得大測量范圍的任務中，比如在全景監控中加入車牌識別，人臉識別、行為識別、自動跟蹤、自動報警等，對光學系統的要求是在保證長焦距的情況下還要具有大的視場。圖像拼接方案采用多個定點攝像機，分別朝向不同的方向，通過其拍攝方向的幾何關系以及圖像的邊界連接情況，將多個攝像機拍攝的圖像拼接成一幅完整的全景圖像。
圖像拼接方案既能獲得較大的視場角，又能保持較高的分辨率，優勢明顯，是全景監控的發展趨勢。現有基于圖像拼接技術的全景攝像系統中，難以保證系統中不同方向攝像機獲取的圖像具有一致性，導致不同方向攝像機獲取的圖像間存在明顯差異，嚴重影響了監控質量。發明內容
本發明要解決的技術問題是現有基于圖像拼接技術的全景攝像系統中，不同方向攝像機獲取的圖像一致性低。
本發明的技術方案如下所述
一種基于圖像拼接的SDI全景攝像系統，包括全景相機、視頻顯示裝置和控制終端，全景相機的數據傳輸至視頻顯示裝置，控制終端用于對全景相機進行設置；
所述全景相機為SDI全景相機,其包括η個攝像機、η個圖像傳感器、η個ISP芯片、η個SDI發送器和一個集中控制單元；
所述視頻顯示裝置包括η個SDI接收器；
其中η > 2，以實際情況中通過η個攝像機的圖像都夠拼接出全景圖像為準；
SDI全景相機中不同攝像機的鏡頭具有不同朝向；每個攝像機將采集的圖像傳輸至一個圖像傳感器；每個圖像傳感器的輸出作為輸入與一個ISP芯片相連接；每個ISP芯片的輸出作為輸入通過SDI接口與一個SDI發送器相連接；每個SDI發送器的輸出作為輸入與視頻顯示裝置中的一個SDI接收器相連接；SDI全景相機中集中控制單元與每個ISP 芯片連接，同時，集中控制單元與控制終端相連接。
作為優選方案，圖像傳感器與ISP芯片之間采用20幀并口連接，ISP芯片與SDI發送器之間20幀并口連接，ISP芯片與集中控制單元之間采用RS485總線連接，集中控制單元與控制終端之間采用網線連接。
作為進一步的優選方案，ISP芯片采用Nextchip NVP2400芯片，SDI發送器采用 Gennum GV7600芯片，SDI接收器采用Gennum GV7601芯片，集中控制單元采用三星2440ARM-H-* I I心/T O
本發明中，η的優選值為4。
本發明的有益效果為
(I)本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統中，通過對不同方向攝像機進行集中控制，使不同方向攝像機具有相同的工作參數，使不同方向攝像機獲取的待拼接圖像在色溫、色差、對比度等參數上保持一致，能夠高質量地呈現被監控區域的真實情況；
(2)本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統中，控制終端能夠對系統中多個攝像機同時進行控制，方便用戶操作；
(3)本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統中，采用SDI(Serial Digital Interface)接口，具有高清、無損、無干擾、無延遲等優點，能夠在不替換龐大的以同軸電纜構建的傳輸框架下完成數字音視頻信號的傳輸，系統更新成本較低。
圖1為本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統進行詳細說明。
本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統包括SDI全景相機、視頻顯示裝置和控制終端。其中，SDI全景相機包括η個攝像機、η個圖像傳感器、η個ISP芯片、η個SDI 發送器和一個集中控制單元；視頻顯示裝置包括η個SDI接收器。其中η > 2，η的取值有多種選擇，以實際情況中η個攝像機的圖像都夠拼接出全景圖像為準。
SDI全景相機中不同攝像機的鏡頭具有不同朝向；每個攝像機將采集的圖像傳輸至一個圖像傳感器；每個圖像傳感器的輸出作為輸入與一個ISP芯片相連接；每個ISP芯片的輸出作為輸入通過SDI接口與一個SDI發送器相連接；每個SDI發送器的輸出作為輸入與視頻顯示裝置中的一個SDI接收器相連接。SDI全景相機中集中控制單元與每個ISP 芯片連接，同時，集中控制單元與控制終端相連接。
如圖1所示，本實施例中，η = 4。且圖像傳感器與ISP芯片之間采用20幀并口連接，ISP芯片與SDI發送器之間20幀并口連接，ISP芯片與集中控制單元之間采用RS485總線連接，集中控制單元與控制終端之間采用網線連接。ISP芯片采用Nextchip NXP2400芯片，SDI發送器采用Gennum GV7600芯片，SDI接收器采用Gennum GV7601芯片，集中控制單元采用三星2440ARM芯片。
本發明的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統工作過程如下所述
在控制終端設置信號參數，該信號參數可以包括曝光參數、白平衡參數、聚焦參數等信息；控制終端將設置完成的信號參數傳輸至SDI全景相機的集中控制單元；集 中控制單元同時向η個ISP芯片發送相同的控制信號，該控制信號即來自控制終端的信號參數， 以實現集中控制；ISP芯片根據控制信號完成相關設置后分別向集中控制單元發送響應信號；集中控制單元將ISP芯片反饋的響應信號傳輸至控制終端。經過統一配置的ISP芯片使經圖像傳感器獲得的攝像機圖像具有很高的一致性，將這些圖像通過SDI發送器發送至視頻顯示裝置中的SDI接收器，完成圖像拼接。
權利要求
1.一種基于圖像拼接的SDI全景攝像系統，包括全景相機、視頻顯示裝置和控制終端，全景相機的數據傳輸至視頻顯示裝置，控制終端用于對全景相機進行設置，其特征在于所述全景相機為SDI全景相機,其包括η個攝像機、η個圖像傳感器、η個ISP芯片、η個SDI發送器和一個集中控制單元；所述視頻顯示裝置包括η個SDI接收器；其中η > 2，以實際情況中通過η個攝像機的圖像都夠拼接出全景圖像為準；SDI全景相機中不同攝像機的鏡頭具有不同朝向；每個攝像機將采集的圖像傳輸至一個圖像傳感器；每個圖像傳感器的輸出作為輸入與一個ISP芯片相連接；每個ISP芯片的輸出作為輸入通過SDI接口與一個SDI發送器相連接；每個SDI發送器的輸出作為輸入與視頻顯示裝置中的一個SDI接收器相連接；SDI全景相機中集中控制單元與每個ISP芯片連接，同時，集中控制單元與控制終端相連接。
2.根據權利要求1所述的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統，其特征在于圖像傳感器與ISP芯片之間采用20幀并口連接，ISP芯片與SDI發送器之間20幀并口連接，ISP芯片與集中控制單元之間采用RS485總線連接，集中控制單元與控制終端之間采用網線連接。
3.根據權利要求1或2所述的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統，其特征在于ISP芯片采用Nextchip NVP2400芯片，SDI發送器采用GennumGV7600芯片，SDI接收器采用GennumGV7601芯片，集中控制單元采用三星2440ARM芯片。
4.根據權利要求1或2所述的基于圖像拼接的SDI全景攝像系統，其特征在于n= 4。
全文摘要
本發明屬于視頻監控技術領域，具體涉及一種基于圖像拼接的SDI全景攝像系統。本發明的全景攝像系統包括SDI全景相機、視頻顯示裝置和控制終端。其中，SDI全景相機包括n個攝像機、n個圖像傳感器、n個ISP芯片、n個SDI發送器和一個集中控制單元；視頻顯示裝置包括n個SDI接收器。SDI全景相機中集中控制單元與每個ISP芯片連接，同時，集中控制單元與控制終端相連接。本發明解決了現有基于圖像拼接技術的全景攝像系統中，不同方向攝像機獲取的圖像一致性低的技術問題，使不同方向攝像機獲取的待拼接圖像在色溫、色差、對比度等參數上保持一致，能夠高質量地呈現被監控區域的真實情況。
文檔編號H04N7/18GK103002249SQ20111026615
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者趙磊, 衛立珩, 張霞, 孫紀偉 申請人:中國航天科工集團第三研究院第八三五八研究所