CN103647902A - 一种视频图像处理方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频图像处理方法、装置及系统，通过获取摄像头中的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据，然后对数字视频数据进行预处理，并根据预处理后的数字视频数据显示视频图像，实现了对视频数据的处理过程，且在该数据处理过程中通过对特定的视频图像采集模块以及视频图像算法模块的使用，解决了现有技术在视频图像处理过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

Description

一种视频图像处理方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及视频图像技术领域，特别是涉及一种视频图像处理方法、装置及系统。

背景技术

图像（视觉）信息是人们由客观世界获得信息的主要来源之一，约占人们依靠五官由外界获得信息量的70%以上，因此，由图像所提供的直观作用是其它途径获取信息所无法比拟的。

视频图像是连续的静态图像序列，是一种对客观事物更为形象、生动的描述。随着电子技术和计算机技术的飞速发展，视频图像处理技术近年来得到了极大的重视和长足的发展，其应用范围主要是数字广播、消费类电子、视频监控、医学成像、文档影像处理等领域。

但是，现有技术在进行视频图像处理的过程中，往往存在当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种视频图像处理方法、装置及系统，以解决现有技术在进行视频图像处理的过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种视频图像处理装置，包括：视频图像采集模块以及视频图像算法模块，其中，

所述视频图像采集模块与摄像头相连接，用于获取所述摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

所述视频图像算法模块与所述视频图像采集模块相连接，用于对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

优选的，所述视频图像采集模块包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA控制采集卡、静态随机存储器SRAM以及视频输入处理芯片，其中，

所述FPGA控制采集卡的一端与所述视频输入处理芯片相连接，另一端与所述摄像头相连接，用于响应接收到的所述视频输入处理芯片所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与所述第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据；

所述SRAM与所述FPGA控制采集卡相连接，用于存储所述FPGA控制采集卡发送的视频数据；

所述视频输入处理芯片与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

优选的，所述视频图像算法模块包括：图像预处理模块以及显示模块，其中，

所述图像预处理模块与所述视频处理芯片相连接，用于对接收到的所述视频处理芯片所发送的数字视频数据进行预处理；

所述显示模块与所述图像预处理模块相连接，用于根据所述预处理后的数字视频数据显示视频图像。

优选的，所述视频输入处理芯片包括：指令发送单元、数据获取单元、模数转换单元以及格式转换单元，其中，

所述指令发送单元与所述FPGA控制采集卡相连接，用于发送第一控制指令至所述FPGA控制采集卡；

所述数据获取单元的一端与所述FPGA控制采集卡相连接，另一端与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据；

所述模数转换单元与所述数据获取单元相连接，用于对获取到的视频数据进行模数转换；

所述格式转换单元与所述模数转换单元相连接，用于对模数转换后的视频数据进行格式转换。

优选的，所述视频输入处理芯片还包括：放大单元，

所述放大单元的一端与所述数据获取单元相连接，另一端与所述模数转换单元相连接，用于在对获取到的视频数据进行模数转换之前，对该获取到的视频数据进行放大。

优选的，所述图像预处理模块包括：平滑滤波单元、锐化滤波单元以及图像增强单元，其中，

所述平滑滤波单元与所述格式转换单元相连接，用于对格式转换后的视频数据进行平滑滤波；

所述锐化滤波单元与所述平滑滤波单元相连接，用于对平滑滤波后的视频数据进行锐化滤波；

所述图像增强单元与所述锐化滤波单元相连接，用于对锐化滤波单元后的视频数据进行图像增强。

优选的，所述显示模块为显示器。

一种视频图像处理系统，包括：摄像头、视频图像采集模块以及视频图像算法模块，其中，

所述视频图像采集模块与所述摄像头相连接，用于获取所述摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

所述视频图像算法模块与所述视频图像采集模块相连接，用于对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

优选的，所述视频图像采集模块包括：FPGA控制采集卡、静态随机存储器SRAM以及视频输入处理芯片，其中，

所述FPGA控制采集卡的一端与所述视频输入处理芯片相连接，另一端与所述摄像头相连接，用于响应接收到的所述视频输入处理芯片所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与所述第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据；

所述SRAM与所述FPGA控制采集卡相连接，用于存储所述FPGA控制采集卡发送的视频数据；

所述视频输入处理芯片与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

一种视频图像处理方法，包括：

获取摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

本发明提供一种视频图像处理方法、装置及系统，通过获取摄像头中的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据，然后对数字视频数据进行预处理，并根据预处理后的数字视频数据显示视频图像，实现了对视频数据的处理过程，且在该数据处理过程中通过对特定的视频图像采集模块以及视频图像算法模块的使用，解决了现有技术在视频图像处理过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种视频图像处理装置的结构示意图；

图2为本申请实施例二提供的一种视频图像采集模块的详细结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的一种视频输入处理芯片的详细结构示意图；

图4为本申请实施例三提供的一种视频图像算法模块的详细结构示意图；

图5为本申请实施例三提供的一种图像预处理模块的详细结构示意图；

图6为本申请实施例四提供的一种视频图像处理系统的结构示意图；

图7为本申请实施例五提供的一种视频图像处理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

图1为本申请实施例一提供的一种视频图像处理装置的结构示意图。

如图1所示，该装置包括：视频图像采集模块1以及视频图像算法模块2，且该视频图像采集模块1与该视频图像算法模块2相连接。

视频图像采集模块1与摄像头相连接，用于获取摄像头采集的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据。

在本申请实施例中，优选的，摄像头主要用于采集视频数据，且视频图像采集模块与至少一个摄像头相连接，通过该视频图像采集模块可以获取与其相连接的各个摄像头所采集的视频数据，且在本申请实施例中，优选的，该视频图像采集模块在各个摄像头所采集的视频数据中获取与用户的需求相对应的视频数据。

视频图像采集模块获取的摄像头中的视频数据为模拟视频数据，该视频图像采集模块获取摄像头中的视频数据后，还需要对该视频数据进行处理（对该视频数据进行模数转换）得到数字视频数据，并对该数字视频数据进行处理（格式转换），以使得经过处理后得到的数字视频数据满足视频图像算法模块的需求。

视频图像算法模块2与视频图像采集模块1相连接，用于对数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

在本申请实施例中，视频图像算法模块2接收到视频图像采集模块1发送的数字视频数据后，还需要对该数字视频数据进行预处理（如：对数字视频数据进行滤波以及图像增强）得到预处理后的数字视频数据，当得到预处理后的数字视频数据后，可以根据该经过预处理后的数字视频数据进行视频图像显示。

本发明提供一种视频图像处理装置，该装置通过获取摄像头中的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据，然后对数字视频数据进行预处理，并根据预处理后的数字视频数据显示视频图像，实现了对视频数据的处理过程，且在该数据处理过程中通过对特定的视频图像采集模块以及视频图像算法模块的使用，解决了现有技术在视频图像处理过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

实施例二：

图2为本申请实施例二提供的一种视频图像采集模块的详细结构示意图。

如图2所示，该视频图像采集模块包括：FPGA（Field Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列）控制采集卡11、SRAM（Static RAM，静态随机存储器）12以及视频输入处理芯片13，其中，

FPGA控制采集卡11的一端与视频输入处理芯片13相连接，另一端与摄像头相连接，用于响应接收到的视频输入处理芯片13所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据。

SRAM12与FPGA控制采集卡11相连接，用于存储FPGA控制采集卡发送的视频数据。

视频输入处理芯片13与SRAM12相连接，用于响应接收到的FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

在本申请实施例中，优选的，该视频输入处理芯片13的一端与FPGA控制采集卡11相连接，另一端与SRAM12相连接，用于当FPGA控制采集卡11响应接收到的视频输入处理芯片13所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据，并将获取到的视频数据存储在SRAM12以后，接收该FPGA控制采集卡11所发送的第二控制指令，并根据该第二控制指令去SRAM12读取相应的视频数据，进而对读取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

进一步的，图3为本申请实施例二提供的一种视频输入处理芯片的详细结构示意图。

如图3所示，该视频输入处理芯片包括：指令发送单元131、数据获取单元132、模数转换单元133以及格式转换单元134，其中，指令发送单元131、数据获取单元132、模数转换单元133以及格式转换单元134依次相连接。

指令发送单元131与FPGA控制采集卡相连接，用于发送第一控制指令至FPGA控制采集卡。

数据获取单元132的一端与FPGA控制采集卡相连接，另一端与SRAM相连接，用于响应接收到的FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与第二控制指令相对应的视频数据。

模数转换单元133与数据获取单元132相连接，用于获取到的视频数据进行模数转换。

格式转换单元134与模数转换单元133相连接，用于对模数转换后的视频数据进行格式转换。

进一步的，如图3所示的视频输入处理芯片，还包括放大单元，该放大单元的一端与数据获取单元132相连接，另一端与模数转换单元133相连接，用于在对获取到的视频数据进行模数转换之前，对该获取到的视频数据进行放大。

本申请实施例提供一种视频图像采集模块的详细结构，包括FPGA控制采集卡、SRAM以及视频输入处理芯片，通过对该视频图像采集模块中的各个组成部分之间的连接以及功能的详细介绍，使得本发明提供的视频图像采集模块的结构更加详细、且该模块功能的具体实现更加容易理解。

实施例三：

图4为本申请实施例三提供的一种视频图像算法模块的详细结构示意图。

如图4所示，该视频图像算法模块包括：图像预处理模块21以及显示模块22。

其中，图像预处理模块21与视频处理芯片相连接，用于对接收到的视频处理芯片所发送的数字视频数据进行预处理。

显示模块22与图像预处理模块21相连接，用于根据预处理后的数字视频数据显示视频图像。

在本申请实施例中，优选的，该显示模块为显示器。

进一步的，图5为本申请实施例三提供的一种图像预处理模块的详细结构示意图。

如图5所示，该图像预处理模块包括：平滑滤波单元211、锐化滤波单元212以及图像增强单元213。

平滑滤波单元211与格式转换单元相连接，用于对格式转换后的视频数据进行平滑滤波。

在本申请实施例中，该平滑滤波单元211与视频输入处理芯片中的格式转换单元相连接，用来对格式转换后的视频数据进行平滑滤波。

锐化滤波单元212与平滑滤波单元211相连接，用于对平滑滤波后的视频数据进行锐化滤波；

图像增强单元213与锐化滤波单元212相连接，用于对锐化滤波后的视频数据进行图像增强。

本申请实施例提供一种视频图像算法模块的详细结构，包括图像预处理模块以及显示模块，通过对该视频图像算法模块中的各个组成部分之间的连接以及功能的详细介绍，使得本发明提供的视频图像算法模块的结构更加详细、且该模块功能的具体实现更加容易理解。

实施例四：

图6为本申请实施例四提供的一种视频图像处理系统的结构示意图。

如图6所示，该系统包括：摄像头3、视频图像采集模块1以及视频图像算法模块2。

视频图像采集模块1与摄像头3相连接，用于获取摄像头采集的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据。

视频图像算法模块2与视频图像采集模块1相连接，用于对数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

进一步的，如图6所示的视频图像处理系统中的视频图像采集模块包括：FPGA控制采集卡、SRAM以及视频输入处理芯片。

其中，FPGA控制采集卡的一端与视频输入处理芯片相连接，另一端与摄像头相连接，用于响应接收到的视频输入处理芯片所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据。

SRAM与FPGA控制采集卡相连接，用于存储FPGA控制采集卡发送的视频数据。

视频输入处理芯片与SRAM相连接，用于响应接收到的FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

本申请实施例提供一种视频图像处理系统，该系统通过获取摄像头中的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据，然后对数字视频数据进行预处理，并根据预处理后的数字视频数据显示视频图像，实现了对视频数据的处理过程，且在该数据处理过程中通过对特定的视频图像采集模块以及视频图像算法模块的使用，解决了现有技术在视频图像处理过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

实施例五：

图7为本申请实施例五提供的一种视频图像处理方法的流程图。

如图7所示，该方法包括：

S101、获取摄像头采集的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据。

S102、对数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

本申请实施例提供一种视频图像处理方法，通过获取摄像头中的视频数据，并对视频数据进行处理得到数字视频数据，然后对数字视频数据进行预处理，并根据预处理后的数字视频数据显示视频图像，实现了对视频数据的处理过程，且在该数据处理过程中通过对特定的视频图像采集模块以及视频图像算法模块的使用，解决了现有技术在视频图像处理过程中，当待处理视频数据量很大时，处理速度慢、执行效率低的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种视频图像处理装置，其特征在于，包括：视频图像采集模块以及视频图像算法模块，其中，

所述视频图像采集模块与摄像头相连接，用于获取所述摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

所述视频图像算法模块与所述视频图像采集模块相连接，用于对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频图像采集模块包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA控制采集卡、静态随机存储器SRAM以及视频输入处理芯片，其中，

所述FPGA控制采集卡的一端与所述视频输入处理芯片相连接，另一端与所述摄像头相连接，用于响应接收到的所述视频输入处理芯片所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与所述第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据；

所述SRAM与所述FPGA控制采集卡相连接，用于存储所述FPGA控制采集卡发送的视频数据；

所述视频输入处理芯片与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述视频图像算法模块包括：图像预处理模块以及显示模块，其中，

所述图像预处理模块与所述视频处理芯片相连接，用于对接收到的所述视频处理芯片所发送的数字视频数据进行预处理；

所述显示模块与所述图像预处理模块相连接，用于根据所述预处理后的数字视频数据显示视频图像。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述视频输入处理芯片包括：指令发送单元、数据获取单元、模数转换单元以及格式转换单元，其中，

所述指令发送单元与所述FPGA控制采集卡相连接，用于发送第一控制指令至所述FPGA控制采集卡；

所述数据获取单元的一端与所述FPGA控制采集卡相连接，另一端与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据；

所述模数转换单元与所述数据获取单元相连接，用于对获取到的视频数据进行模数转换；

所述格式转换单元与所述模数转换单元相连接，用于对模数转换后的视频数据进行格式转换。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述视频输入处理芯片还包括：放大单元，

所述放大单元的一端与所述数据获取单元相连接，另一端与所述模数转换单元相连接，用于在对获取到的视频数据进行模数转换之前，对该获取到的视频数据进行放大。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述图像预处理模块包括：平滑滤波单元、锐化滤波单元以及图像增强单元，其中，

所述平滑滤波单元与所述格式转换单元相连接，用于对格式转换后的视频数据进行平滑滤波；

所述锐化滤波单元与所述平滑滤波单元相连接，用于对平滑滤波后的视频数据进行锐化滤波；

所述图像增强单元与所述锐化滤波单元相连接，用于对锐化滤波单元后的视频数据进行图像增强。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述显示模块为显示器。

8.一种视频图像处理系统，其特征在于，包括：摄像头、视频图像采集模块以及视频图像算法模块，其中，

所述视频图像采集模块与所述摄像头相连接，用于获取所述摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

所述视频图像算法模块与所述视频图像采集模块相连接，用于对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述视频图像采集模块包括：FPGA控制采集卡、静态随机存储器SRAM以及视频输入处理芯片，其中，

所述FPGA控制采集卡的一端与所述视频输入处理芯片相连接，另一端与所述摄像头相连接，用于响应接收到的所述视频输入处理芯片所发送的第一控制指令，获取摄像头采集的视频数据中与所述第一控制指令中携带的数据获取范围相对应的视频数据；

所述SRAM与所述FPGA控制采集卡相连接，用于存储所述FPGA控制采集卡发送的视频数据；

所述视频输入处理芯片与所述SRAM相连接，用于响应接收到的所述FPGA控制采集卡发送的第二控制指令，获取SRAM中与所述第二控制指令相对应的视频数据，并对获取到的视频数据进行处理得到数字视频数据。

10.一种视频图像处理方法，其特征在于，包括：

获取摄像头采集的视频数据，并对所述视频数据进行处理得到数字视频数据；

对所述数字视频数据进行预处理，并根据该预处理后的数字视频数据显示视频图像。

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