[发明专利]一种视频图象叠加的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频图象叠加的方法，尤其是一种能重复使用摄像机坐标系参数的视频图象叠加方法及其装置。

背景技术

字符叠加器广泛应用在视频监控应用中，通常用于视频图像上叠加时间、地点等字符信息。已有多个半导体公司推出专门的字符叠加芯片，如NEC公司的upd6453 、FUJITSU公司的MB90092。这些芯片特点是只能产生字符点阵，而叠加图像信号视频叠加则需采用图像方式进行叠加，字符叠加芯片通常无法直接应用于叠加图像信号视频叠加。

视频系统多种应用领域需要有测试图叠加功能，譬如判定镜头的畸变程度，需要实拍的测试图与无畸变的理论图案进行比对，无畸变的理论图案需要通过测试图叠加获得。又譬如在机器视觉系统应用中，实验室获得叠加摄像机参数，在工程应用中需要重现摄像机坐标，采用测试图叠加办法，可以简化重复摄像机坐标的过程。

基于图案的信号视频叠加器的一种实现方案可采用FPGA（或CPLD）为核心的电路实现，其逻辑功能采用VHDL编程定义，加上复杂的外围电路,视频信号经同步分离电路，将场同步与行同步输入至FPGA, FPGA根据同步时序，从ROM中读取叠加图像内容并输出，与原始视频信号相加，输出叠加有叠加图像信号的视频信号。上述ROM中叠加图像内容，预先由测试图片处理后固化到ROM中。采用FPGA方案缺点在于软硬件复杂，整体成本较高，视频信号容易劣化，不容易获得良好的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对目前视频图像叠加器存在的不足，设计一种结构简单、操作方便，并能重复应用于工程图像制作的视频图像叠加方法。

本发明硬件采用单片机，字符叠加芯片，单片机与字符叠加芯片的控制接口相连。

一种视频图象叠加的方法，包括以下步骤：

a、采用绘图软件制作叠加图案；

b、将测试图案按字库的字符点阵结构按顺序进行划分，按次序生成字库数据和叠加图案数据；

c、生成字库数据写入字符叠加芯片，将叠加图案数据存入单片机；

d、单片机运行控制程序，设定字符叠加芯片的工作模式；

e、单片机将叠加图案数据按次序写入字符叠加芯片，按索引数据次序调出字符点阵叠加在视频图像上，视频图像获得叠加图案的显示效果。

在所述b步骤中若出现重复的字库数据，对应的叠加图案数据指向与重复的字库数据，省去相同的那个字库数据编号，省略重复的字库数据。

所述字库数据采用集成在芯片MX7456内的EEPROM存储，通过修改存储在EEPROM内的字库数据，得到叠加图案信号。

所述叠加图案采用VC＋＋设计程序，从所述测试图片的BMP文件获取字符点阵。

本发明采用摄像机获取测试图片的视频图象信号，通过视频叠加芯片叠加成叠加图案，调节摄像机在调节支架位置，使叠加图案与测试图象叠合，获得在工程应用中能重复使用的摄像机坐标系参数。与现有技术相比具有设备简单，操作容易，易于推广使用的优点。

附图说明

图1为本发明硬件结构示意图。

图2为本发明举列一种字符叠加芯片的外围电路图。

图3为MX7456字符叠加芯片的屏显格式。

图4为MX7456字符叠加芯片的点阵排列及存储格式。

图5为MX7456字符叠加芯片字库存储结构。

图6为叠加图案BMP文件头和文件部分数据截图。

图7为叠加图案一种设计图。

图8为叠加图案的一种测试图照片。

图9为视频叠加图案显示照片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例结构和实施方法作进一步说明。

如图1所示，本发明包括一摄像机1、一测试图片2、一调节支架3、一图像信号视频叠加器4和一视频监视器。摄像机1安装在调节支架3上，摄像机1获取测试图片2的视频图象信号，输出的视图信号通过图象信号视频叠加器4，叠加上与测试图片2内容相同的叠加图案，通过调节调节支架3上摄像机位置，也可移动测试图片2的位置使叠加图案与测试图片2相重叠。采用摄像机叠加图案的方法获得摄像机座标参数，在工程应用中能重复使用摄像机坐标系参数。

如图2所示，图像信号视频叠加器4包括单片机接口电路JP2、视频叠加芯片U1，本实施选用MAX7456，以及连接单片机接口和视频叠加芯片U1的外围电路，摄像机产生的视频信号输入P1,叠加图案后的视频信号从P2输出至显示器，其外围电路及单片机控制接口电路都为已知电路不必详述。