CN215897857U - 一种基于fpga图像去模糊的摄像头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，本设计结合了FPGA技术，优化了电路结构、提高了运算速率，其中图像处理模块可以去除因相机抖动或目标物移动而造成的图像模糊与伪影等现象，与传统的摄像头相比，增加了防抖动装置，使摄像头接收的图像更为清晰，提高了运算效率。此外，与传统摄像头相比，本设计增加红外检测模块，增强了摄像头的夜间探测效果，本设计还增加温度感知模块，当发生火灾时，可以第一时间发出警报声警醒用户，减少伤亡损失。同时也降低了成本开销，具有很好的市场价值。
Description
技术领域
本实用新型属于FPGA和图像处理领域，具体涉及一种基于FPGA图像去模糊的摄像头。
背景技术
高动态成像技术在各种应用中越来越受欢迎，但是难免会存在因相机抖动或者目标移动造成的图像模糊、光晕、伪影等现象。而在当前技术中，大部分摄像头还不能实现对目标移动的实时图像处理，且大都以传统处理方法进行去模糊操作，存在效率低下等问题。因此如何获得一个动态去模糊的高处理速率摄像头已成为当前研究热点问题。
此外，摄像头大部分都应用于公共场合中，偶尔也会有突发现象产生，如火灾等，因此如何让用户第一时间了解到情况信息也是我们需要考虑的。
实用新型内容
本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，能够实现对图像的实时高速去模糊处理。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，包括摄像装置本体、去模糊处理装置、相机支架、底座、防抖动装置、以及设置在摄像装置本体前端的摄像探头，所述底座固定安装于墙面上，所述底座通过相机支架固定连接摄像装置主体尾部，所述摄像装置主体内部设置有内腔体，所述去模糊处理装置设置在摄像装置本体内腔体内与摄像控制模块相接，所述摄像探头捕获的图像经摄像控制模块传输至去模糊处理装置，所述防抖动装置设置于底座与相机支架之间，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。
优选的，所述防抖动装置包括陀螺仪、轴体、轴体彼此相对的两端面分别对应的各轴承盖、以及各轴承盖分别一一对应的各轴承，所述轴体彼此相对的两端面分别活动连接对应的轴承盖，所述轴体相对于轴承盖的转动带动摄像头整体的转动，所述各轴承固定连接在对应的轴承盖边沿位置，所述各轴承背向各轴承盖的端面固定连接在所述底座背向墙面的表面，所述轴体与所述相机支架之间通过陀螺仪固定连接，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。
优选的，还包括镶嵌在所述摄像探头镜片内的红外光源装置。
优选的，所述去模糊处理装置包括图像处理模块、数据处理模块、数据存储模块、红外检测模块，所述图像处理模块与所述摄像控制模块双向连接，用于接收摄像控制模块的图像进行图像去模糊，并将去除模糊处理后的图像传送给所述摄像控制模块；所述数据处理模块用于接收所述摄像控制模块中去除模糊处理后的图像并传输出至数据存储模块中存储图像；所述红外检测模块与所述摄像控制模块连接，并与所述红外光源装置连接，在光照不足时辅助捕获图像。
优选的，：所述图像处理模块采用HWD4VLX25的FPGA芯片。
优选的，所述摄像装置主体的内腔体内还设置有电源组，所述电源组通过电源接线为去模糊处理装置和摄像控制模块供电。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其中图像处理模块可以去除因相机抖动或目标物移动而造成的图像模糊与伪影等现象。与传统的摄像头相比，增加了防抖动装置，使摄像头接收的图像更为清晰，提高了运算效率。本设计结合了FPGA技术，优化了电路结构、提高了运算速率，同时也降低了成本开销，具有很好的市场价值。此外，与传统摄像头相比，本设计增加红外检测模块，增强了摄像头的夜间探测效果。
附图说明
图1为本实用新型的硬件设计结构图；
图2为本实用新型的摄像头左视图；
图3为本实用新型的防抖动装置；
图4为基于FPGA的图像去模糊摄像头流程图。
附图标记：1.摄像探头，2. 摄像装置本体，3.去模糊处理装置，3a. 图像处理模块，3b.数据处理模块，3c.红外检测模块，3d.数据存储模块，4. 相机支架，5. 底座，6.防抖动装置，6a.陀螺仪，6b.轴体，6c.轴承盖，6d.轴承，7.红外光源装置，8.火灾检测装置，8a.温度感知模块，8b.报警模块，9.电源组，10.电源接线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
如图图1为本实用新型的硬件设计结构图。一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，如图2所示包括摄像装置本体2、去模糊处理装置3、相机支架4、底座5、防抖动装置6、以及设置在摄像装置本体2前端的摄像探头1，所述底座5固定安装于墙面上，所述底座5通过相机支架4固定连接摄像装置主体2尾部，所述摄像装置主体2内部设置有内腔体，所述去模糊处理装置3设置在摄像装置本体2内腔体内与摄像控制模块相接，所述摄像探头1捕获的图像经摄像控制模块传输至去模糊处理装置3，所述摄像控制模块控制摄像头装置的运作。所述防抖动装置6设置于底座5与相机支架4之间，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。能够实现对图像的实时高速去模糊处理，对于摄像内容中的突发现象也会自动发出警报。相机支架4与防抖动装置6相连固定于底座5上，增强了摄像头的稳定性，而底座5与墙体之间的强固定作用也是本设计一切工作的基础，当然本设计也需要若干的螺丝用来固定物件。
一种基于FPGA图像去模糊的摄像头还包括镶嵌在所述摄像探头1镜片内的红外光源装置7。所述摄像装置主体2的内腔体内还设置有电源组9，所述电源组9通过电源接线10为各装置模块供电，使得摄像头运作。
如图3所示，所述防抖动装置6包括陀螺仪6a、轴体6b、轴体6b彼此相对的两端面分别对应的各轴承盖6c、以及各轴承盖6c分别一一对应的各轴承6d，所述轴体6b彼此相对的两端面分别活动连接对应的轴承盖6c，所述轴体6b相对于轴承盖6c的转动带动摄像头整体的转动，所述各轴承6d固定连接在对应的轴承盖6c边沿位置，所述各轴承6d背向各轴承盖6c的端面固定连接在所述底座5背向墙面的表面，所述轴体6b与所述相机支架4之间通过陀螺仪6a固定连接，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。将摄像偷装置安装在防抖动装置6上，通过轴体6b调整设备的角度以达到陀螺仪6a要求的位置，不仅扩大了拍摄视野，同时也避免了在使用过程中因设备震动而摄像设备造成的损害。
所述去模糊处理装置3包括图像处理模块3a、数据处理模块3b、数据存储模块3d、红外检测模块3c，所述图像处理模块3a与所述摄像控制模块双向连接，用于接收摄像控制模块的图像进行图像去模糊，并将去除模糊处理后的图像传送给所述摄像控制模块；所述数据处理模块3b用于接收所述摄像控制模块中去除模糊处理后的图像并传输出至数据存储模块3d中存储图像；所述红外检测模块3c与所述摄像控制模块连接，并与所述红外光源装置7连接，在光照不足时辅助捕获图像。所述图像处理模块3a采用HWD4VLX25的FPGA芯片。
一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，还包括火灾检测装置8，所述火灾检测装置包括设置于所述摄像装置主体2的内腔体通过FPGA面板协同工作的温度感知模块8a、以及以及设置于摄像装置主体2外部的报警模块8b，所述温度感知模块8a感知环境温度，若温度超过预设值，通过报警模块8b进行报警。
所述图像处理模块3a、数据处理模块3b、数据存储模块3d、红外检测模块3c与温度感知模块8a均通过FPGA芯片来协同工作。其中图像处理模块3a用于对摄像头捕获的原始图像进行去模糊操作，红外检测模块3c通过接收反射回来的红外线来检测物体；数据处理模块3b用来处理从摄像控制模块发送来的数据；数据存储模块3d用来存储去模糊之后的图像数据；温度感知模块8a与报警器8b连接用来检测外部环境温度，当温度达到设定值后将报警信号发送至报警器，用于火灾防控。
如图4所示，本实用新型的工作流程为：接通电源启动装置后，摄像头装置通过相机将捕获到的图像传输至摄像控制模块中，在拍照环境光照不足的时候，红外检测装置3c辅以红外光源以得到基本的原始图像数据。然后FPGA芯片结合图像处理模块3a对原始图像进行去模糊操作，滤除一些图像噪声，随后将经过处理后的图像数据从摄像控制模块中传入数据处理模块(3b)，之后传输给数据存储模块3d进行数据保存。最终将处理完的图像传送至PC终端，得以显示。对于火灾等突发现象，当温度模块检测到外部环境温度高于设定值时，立刻将报警信号发送至报警器，报警器响。
上述技术方案所设计的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，图像处理模块可以去除因相机抖动或目标物移动而造成的图像模糊与伪影等现象。与传统的摄像头相比，增加了防抖动装置，使摄像头接收的图像更为清晰，提高了运算效率。本设计结合了FPGA技术，优化了电路结构、提高了运算速率，同时也降低了成本开销，具有很好的市场价值。此外，与传统摄像头相比，本设计增加红外检测模块，增强了摄像头的夜间探测效果。本设计还增加温度感知模块，当发生火灾时，可以第一时间发出警报声警醒用户，减少伤亡损失。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (6)
1.一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：包括摄像装置本体（2）、去模糊处理装置（3）、相机支架（4）、底座（5）、防抖动装置（6）、以及设置在摄像装置本体（2）前端的摄像探头(1)，所述底座（5）固定安装于墙面上，所述底座（5）通过相机支架（4）固定连接摄像装置本体（2）尾部，所述摄像装置本体（2）内部设置有内腔体，所述去模糊处理装置（3）设置在摄像装置本体（2）内腔体内与摄像控制模块相接，所述摄像探头（1）捕获的图像经摄像控制模块传输至去模糊处理装置（3），所述防抖动装置（6）设置于底座（5）与相机支架（4）之间，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。
2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：所述防抖动装置（6）包括陀螺仪（6a）、轴体（6b）、轴体（6b）彼此相对的两端面分别对应的各轴承盖（6c）、以及各轴承盖（6c）分别一一对应的各轴承（6d），所述轴体（6b）彼此相对的两端面分别活动连接对应的轴承盖（6c），所述轴体（6b）相对于轴承盖（6c）的转动带动摄像头整体的转动，所述各轴承（6d）固定连接在对应的轴承盖（6c）边沿位置，所述各轴承（6d）背向各轴承盖（6c）的端面固定连接在所述底座（5）背向墙面的表面，所述轴体（6b）与所述相机支架（4）之间通过陀螺仪（6a）固定连接，保持摄像头在捕捉图像的过程中的稳定。
3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：还包括镶嵌在所述摄像探头（1）镜片内的红外光源装置（7）。
4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：所述去模糊处理装置（3）包括图像处理模块（3a）、数据处理模块（3b）、数据存储模块（3d）、红外检测模块（3c），所述图像处理模块（3a）与所述摄像控制模块双向连接，用于接收摄像控制模块的图像进行图像去模糊，并将去除模糊处理后的图像传送给所述摄像控制模块；所述数据处理模块（3b）用于接收所述摄像控制模块中去除模糊处理后的图像并传输出至数据存储模块（3d）中存储图像；所述红外检测模块（3c）与所述摄像控制模块连接，并与所述红外光源装置（7）连接，在光照不足时辅助捕获图像。
5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：所述图像处理模块（3a）采用HWD4VLX25的FPGA芯片。
6.根据权利要求1所述的一种基于FPGA图像去模糊的摄像头，其特征在于：所述摄像装置本体（2）的内腔体内还设置有电源组（9），所述电源组（9）通过电源接线（10）为去模糊处理装置（3）和摄像控制模块供电。
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