[发明专利]具有分布式图像采集单元的超高清摄像机

说明书

技术领域

本发明涉及视频图像处理技术领域，尤其涉及一种具有分布式图像采集单元的超高清摄像机。 

背景技术

随着安防视频监控行业的发展，网络化、高清化成为这个行业的发展趋势。 

在现有技术条件下，要实现重点监控区域的连片高清网络监控，例如一条城市主干道路的连片监控，一般采用布置多个高清网络摄像机的方式，例如相隔30到50米设置一台高清网络摄像机，每台高清网络摄像机传输到监控中心的视频是相互独立的，其监控区域即使依次重叠，也不能投射形成一幅完整的视频图像。目前有采用通过中心端服务器将前端多台网络摄像机采集的依次交叠的实时视频进行后端合成处理后形成完整全景图像的实现方式，但因为不同的网络摄像机采集视频图像通过网络传输后存在时延不等，容易产生合成图像因待拼接图像时间不匹配导致的运动物体错位、重叠等问题。 

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在缺点和不足，提供了一种具有分布式图像采集单元的超高清摄像机，即提供一种可分布部署多个图像采集单元，并将多个图像采集单元采集的图像合成处理并输出一幅完整的超高清视频图像的超高清摄像机。 

本发明的技术方案为： 

一、具有分布式图像采集单元的超高清摄像机（简称摄像机）

本摄像机由前后连接的图像采集单元组和图像处理单元组成；

图像采集单元组包括第1、2……N图像采集单元，2≤N≤64；

图像采集单元包括依次连接的镜头、图像传感器、采集控制模块和信号传输模块；

图像处理单元由前后连接的信号接收模块组和数字信号处理模块组成，信号接收模块组包括第1、2……N信号接收模块，2≤N≤64。

二、具有分布式图像采集单元的超高清摄像方法（简称摄像方法） 

本摄像方法包括下列步骤： 

①N个图像采集单元分别采集原始视频图像； 

②图像处理单元接收N个图像采集单元采集的原始视频图像； 

③图像处理单元对N个图像采集单元采集的原始视频图像进行图像特征点提取； 

④图像处理单元对第1个图像采集单元采集的原始视频图像和第2个图像采集单元采集的原始视频图像进行图像特征点配准，如果特征点匹配度低于阈值，则删除低于阈值的部分特征点，得到匹配点集； 

⑤图像处理单元对第1个图像采集单元采集的原始视频图像和第2个图像采集单元采集的原始视频图像根据两幅原始图像保留的特征点计算出两幅图像的投影坐标差异，并对第2幅图像进行投影坐标校正； 

⑥图像处理单元对第N个图像采集单元采集的原始视频图像和第N-1个经过投影坐标校正后的图像进行图像特征点配准，如果特征点匹配度低于阈值，则删除低于阈值的部分特征点，得到匹配点集； 

⑦图像处理单元对第N个图像采集单元采集的原始视频图像和第N-1个经过投影坐标校正后的图像保留的特征点计算出两幅图像的投影坐标差异，并对第N个图像采集单元采集的原始视频图像进行投影坐标校正； 

⑧图像处理单元将全部N-1个经过投影坐标校正的图像删除相似特征点部分，并与第一幅图像采集单元采集的原始视频图像合并成一幅完整的超高清视频图像； 

⑨图像处理单元将合成后的超高清视频图像序列进行视频压缩编码，形成一路超高清视频图像输出。 

本发明具有以下优点和积极效果： 

1、能实现普通单台摄像机无法实现的完整的超高清全景视频监控；

3、与采用多个网络摄像机再通过后端平台进行拼接合成的方案相比，由于每个图像采集单元采集到的原始高清视频数据直接传输到图像处理单元，每个图像采集单元采集到的图像传输到图像处理单元无时延，不存在合成图像因待拼接图像时间不匹配导致的运动物体错位、重叠等问题。

3、与采用多个网络摄像机再通过后端平台进行拼接合成的方案相比具有成本较低的优点； 

适用于重点区域的连片超高清视频监控应用。

附图说明

    图1 为摄像机的结构方框图； 

图2 为图像采集单元的结构方框图；

图3 为图像处理单元的结构方框图；

图4 为数字信号处理模块的结构方框图；

图5 为特征点匹配流程图。

图中： 

100—图像采集单元组，

  110、120、……1N0—第1、2……第N图像采集单元，2≤N≤64；