CN201256422Y

CN201256422Y - 一种消防侦察图像自动拼接装置

Info

Publication number: CN201256422Y
Application number: CNU200820152135XU
Authority: CN
Inventors: 刘盛鹏; 李建中; 徐琰; 张振伟; 洪赢政; 陈伟; 汪萍萍
Original assignee: Shanghai Fire Research Institute of Ministry of Public Security
Current assignee: Shanghai Fire Research Institute of Ministry of Public Security
Priority date: 2008-08-19
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2018-08-19

Abstract

本实用新型公开了一种消防侦察图像自动拼接装置，它包括视频采集模块、DSP处理器、视频输出模块及电源模块组成；通过将图像拼接技术和DSP处理技术相结合实现消防侦察图像的自动拼接，具有处理能力强、拼接效果理想、结构简单和体积小巧的特点，对火灾探测、监控和扑救中现场全景图像信息的获取具有重要的实用价值，有利于后方指挥中心及时、准确地掌握现场信息，并快速有效地制定正确的决策，最大程度地降低火灾带来的损失，实现本实用新型的目的。

Description

一种消防侦察图像自动拼接装置

技术领域

本实用新型涉及一种图像拼接装置，特别涉及一种用于消防设备技术领域的消防侦察图像自动拼接装置。

背景技术

在火灾探测、监控和扑救中，往往需要实时获知视野广阔的现场全景图像信息，然而前端探测设备携带的摄像头只能表达一个狭小的场景信息，无法满足后方指挥中心的需求，不利于后方快速有效地制定正确的决策。

随着计算机及摄像头性能成倍提高、成本日益降低，虽然可以采用多个摄像头采集场景信息，但这些摄像头只能采集到其探测范围内的场景信息，仍然缺乏全局信息。另外，受消防侦察机器人采用的无线传输系统带宽的限制，无法将这些场景信息实时传送到后方指挥中心。

因此，特别需要一种对前端采集到的多个视频图像进行拼接处理的消防侦察图像自动拼接装置，在获取现场全景信息的同时，降低传输带宽的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种消防侦察图像自动拼接装置，能够实时、准确实现消防侦察图像自动拼接，便于获取现场的全景信息。

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的：

一种消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，它包括用于采集现场的视频信号的视频采集模块、接收所述视频采集模块采集到的视频信号并将其进行图像拼接得到消防侦察现场全景图像的DSP处理器、接收所述DSP处理器拼接后的消防侦察现场全景图像并传输给后方指挥中心的视频输出模块及用于给所述DSP处理器及外部模块供电的电源模块组成。

一种消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，它包括用于采集现场的视频信号并传输给所述DSP处理器的视频采集模块、用于将所述视频采集模块采集到的视频信号进行图像拼接并将拼接得到的消防侦察现场全景图像传输到所述视频输出模块的DSP处理器、用于将所述DSP处理器拼接后的消防侦察现场全景图像传输给后方指挥中心的视频输出模块及用于给所述DSP处理器及外部模块供电的电源模块组成。

在本实用新型的一个实施例中，所述视频采集模块由摄像头和视频解码器构成，以每秒25帧的帧频实时采集3路视频信号，分别送入所述DSP处理器的VP1A、VP2A和VP2B三个端口。

在本实用新型的一个实施例中，所述DSP处理器为美国德州仪器公司生产的TMS320DM642处理器，进行3路视频图像的拼接处理。

在本实用新型的一个实施例中，所述视频输出模块由视频编码器和无线发射天线构成，所述视频输出模块与所述DSP处理器中VP0A端口连接，由所述视频编码器编码通过所述无线发射天线向后方指挥中心发送。

在本实用新型的一个实施例中，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一存储器模块，它由用于存放从所述视频采集模块送来的视频图像的SDRAM模块、用于存放整个所述消防侦察图像自动拼接装置的应用程序的FLASH模块及对原始视频图像和拼接图像的保存并进行备份的硬盘模块构成，所述存储器模块通过数据总线与所述DSP处理器中EMIF接口相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一用于各部分的时钟信号匹配和电平转换的时序控制模块，所述时序控制模块为一FPGA芯片。

在本实用新型的一个实施例中，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一作为系统仿真接口的JATG模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述电源模块为一将5V直流电转化为系统所需的1.4V和3.3V电压的电源模块，分别供给IO外设和DSP内核。

本实用新型的消防侦察图像自动拼接装置，将图像拼接技术和DSP处理技术相结合实现消防侦察图像的自动拼接，具有处理能力强、拼接效果理想、结构简单和体积小巧的特点，对火灾探测、监控和扑救中现场全景图像信息的获取具有重要的实用价值，有利于后方指挥中心及时、准确地掌握现场信息，并快速有效地制定正确的决策，最大程度地降低火灾带来的损失，实现本实用新型的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型的消防侦察图像自动拼接装置的结构框图；

图2为本实用新型的视频采集模块的结构框图；

图3为本实用新型的视频输出模块的结构框图；

图4为本实用新型的存储器模块的结构框图。

图中：1—视频采集模块，2—DSP处理器模块，3—视频输出模块，4—存储器模块，5—时序控制模块，6—电源模块，7—JATG模块，11—摄像头，12—视频解码器，31—视频编码器，32—无线发射天线，41—SDRAM模块，42—FLASH模块，43—硬盘模块。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种消防侦察图像自动拼接装置，它由视频采集模块1、DSP处理器2、视频输出模块3、存储器模块4、时序控制模块5、电源模块6和JATG模块7组成。

视频采集模块1用于采集现场的视频信号并传输给DSP处理器2进行处理，DSP处理器2将所述视频采集模块1采集到的视频信号进行图像拼接并将拼接得到的消防侦察现场全景图像传输到视频输出模块3，视频输出模块3将DSP处理器2拼接后的消防侦察现场全景图像传输给后方指挥中心，便于后方指挥中心做出及时、正确的决策，电源模块6给DSP处理器2及外部模块供电。

在本实施例中，DSP处理器2为美国德州仪器公司生产的TMS320DM642处理器，工作主频为720MHz，处理能力为5760MIP/S，进行3路视频图像的拼接处理。

如图2所示，视频采集模块1由摄像头11和视频解码器12构成；在本实施例中，视频采集模块1中的摄像头11采用580线PAL制模拟摄像头，帧频为25帧/秒，视频解码器12采用Philips公司的SAA7115，从摄像头11输入的全电信号在视频解码器12中经钳位、抗混叠滤波、模数转换、YUV分离后，输出BT.656视频数据流；视频采集模块1以每秒25帧的帧频实时采集3路视频信号，分别送入DSP处理器2的VP1A、VP2A和VP2B三个端口。

如图3所示，视频输出模块3由视频编码器31和无线发射天线32构成；在本实施例中，视频输出模块3中的视频编码器31采用Philips公司的SAA7121芯片实现数模转换，无线发射模块32采用MINI公司的无线传输模块，工作频率为2.4G，传输距离为100～1000米；视频输出模块3将DSP处理器2中VP0A端口输出的视频拼接信号经视频编码器31编码后，由无线发射天线32向后方指挥中心发送。

如图4所示，存储器模块4由SDRAM模块41、FLASH模块42和硬盘模块43构成；其中，在本实施例中，SDRAM模块41采用MICRON公司的MT48LC4M32B2，具有32位的数据总线，对应16MB的寻址空间，与DSP内的EMIF模块直接进行无缝连接，采用小端模式，并将SDRAM映射到EMIF的CE0空间；FLASH模块42采用AMD公司的AM29LV033C芯片，实现4M Flash的扩展；硬盘模块43采用IDE硬盘，SDRAM模块41、FLASH模块42和硬盘模块43通过数据总线与DSP处理器2中EMIF接口相连。

SDRAM模块41主要用于存放从视频采集模块1送来的视频图像，FLASH模块42用于存放整个系统的应用程序，而硬盘模块43则进行原始视频图像和拼接图像的保存并在系统中进行备份。

如图1所示，时序控制模块5采用Xilinx公司型号为XC2S300E的FPGA芯片，它具有30万个系统门，6912个逻辑单元，最多达6144个4输入LUT和6144个触发器，支持19个可选择的I/O标准，具有多重驱动能力，主要用于系统中各部分的时钟信号匹配和电平转换。

电源模块6采用TI公司的TPS54310电源芯片将5V直流电转化为1.4V，供给IO外设；采用TI公司的TPS75733电源芯片将5V直流电转化为3.3V，供给DSP内核；同时采用TPS3823作为电源监视模块，用以监视电源是否工作正常，并且该片内有硬件看门狗和手动复位功能，可以在适当的时候产生复位信号，使DSP处于RESET状态；

JATG模块7为系统仿真接口，采用标准JTAG接口。

在火灾探测、监控和扑救现场，所述消防侦察图像自动拼接装置上电后，DSP处理器2首先将FLASH模块42中的程序加载到DSP处理器2中，对整个系统进行初始化；然后，视频采集模块1中的3个摄像头11同时采集3路视频图像，经视频解码器12解码后，通过DSP处理器2的VP1A、VP2A和VP2B三个端口送入DSP处理器2，由DSP处理器2实施图像拼接；最后，将拼接得到的视频图像送入视频编码器31，经视频编码器31编码后由无线发射天线32向后方指挥中心发送，同时在硬盘模块43进行备份。这样，后方指挥中心便可以及时获得前方现场全面的全景图像信息。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1、一种消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，它包括用于采集现场的视频信号的视频采集模块、接收所述视频采集模块采集到的视频信号并将其进行图像拼接得到消防侦察现场全景图像的DSP处理器、接收所述DSP处理器拼接后的消防侦察现场全景图像并传输给后方指挥中心的视频输出模块及用于给所述DSP处理器及外部模块供电的电源模块组成。

2、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述视频采集模块由摄像头和视频解码器构成，以每秒25帧的帧频实时采集3路视频信号，分别送入所述DSP处理器的VP1A、VP2A和VP2B三个端口。

3、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述DSP处理器为美国德州仪器公司生产的TMS32ODM642处理器，进行3路视频图像的拼接处理。

4、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述视频输出模块由视频编码器和无线发射天线构成，所述视频输出模块与所述DSP处理器中VPOA端口连接，由所述视频编码器编码通过所述无线发射天线向后方指挥中心发送。

5、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一存储器模块，它由用于存放从所述视频采集模块送来的视频图像的SDRAM模块、用于存放整个所述消防侦察图像自动拼接装置的应用程序的FLASH模块及对原始视频图像和拼接图像的保存并进行备份的硬盘模块构成，所述存储器模块通过数据总线与所述DSP处理器中EMIF接口相连。

6、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一用于各部分的时钟信号匹配和电平转换的时序控制模块，所述时序控制模块为一FPGA芯片。

7、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述消防侦察图像自动拼接装置中还包括一作为系统仿真接口的JATG模块。

8、根据权利要求1所述的消防侦察图像自动拼接装置，其特征在于，所述电源模块为一将5V直流电转化为系统所需的1.4V和3.3V电压分别供给IO外设和DSP内核的电源模块。