[实用新型]一种基于机器视觉技术的视频跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型属于视觉监控技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉技术的视频跟踪系统。

背景技术

随着计算机技术的飞速发展，数字图像技术在工业生产、安防监控、消费电子、智能交通等领域有了广泛的应用。视频跟踪是在此基础上发展起来的一项新技术，它用来实现人工智能机器视觉，在实现视觉机械手、流水线工件分拣、缺陷产品检测、车辆跟踪、智能安防等领域有着较大的应用前景；目前视频跟踪系统主要实现平台有：PC机平台、ARM+DSP 平台、ASIC专用集成芯片平台，它可以使用纯软件或硬件实现。为了开发简单和节约成本，一般用软件来实现绝大部分功能。但是，这些平台有各自的优缺点，另外视频跟踪系统因其数据量大及算法复杂、稳定性要求高等因素而成为一个难题，现有视频跟踪系统在处理速度、效率、成本、开发难度、能耗、体积等方面难以达到有效平衡。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题：提供一种基于机器视觉技术的视频跟踪系统，以解决现有技术的视频跟踪系统在处理速度、效率、成本、开发难度、能耗、体积等方面难以达到有效平衡等问题。

本实用新型技术方案：

一种基于机器视觉技术的视频跟踪系统，它包括摄像头、云台电机、显示器、云台驱动模块、SDRAM存储器以及现场可编程门阵列FPGA，现场可编程门阵列FPGA与摄像头、显示器、云台驱动模块和SDRAM存储器导线连接，云台驱动模块与云台电机导线连接。

现场可编程门阵列FPGA包括图像采集模块、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示模块、视频图像处理模块，多端口SDRAM控制器与图像采集模块、图像VGA显示模块和视频图像处理模块通过数字逻辑电路连接，多端口SDRAM控制器与SDRAM存储器导线连接。

所述摄像头为CMOS图像传感器。

所述图像采集模块为CMOS传感器数据采集模块。 

所述多端口SDRAM控制器为四端口。

所述图像VGA显示模块为驱动显示器显示实时视频图像画面。

所述视频图像处理模块为处理摄像头采集的实时图像，检测跟踪目标，输出云台电机控制信号。

所述云台驱动模块包括光电耦合隔离电路，光电耦合隔离电路与驱动放大电路导线连接。

所述云台电机为负责水平和垂直方向转动的两个步进电机，上面加载有摄像头。

本实用新型有益效果：

本实用新型通过CMOS传感器录取目标图像，将图像送至CMOS传感器数据采集模块进行格式转换后存储在SDRAM存储器内，视频图像处理模块和图像VGA显示模块通过多端口SDRAM控制器读取SDRAM存储器内的图像信息，进行显示和图像处理，FPGA根据图像处理结果驱动云台模块，实现对摄像头的实时控制，对目标进行实时跟踪，与现有视频跟踪系统相比，本实用新型成本低、灵活性高、开发周期短，弥补传统视频跟踪系统价格昂贵、体积庞大等缺点。将机器视觉技术运用到视频跟踪系统，克服传统视频跟踪系统人为因素引起的实时性差、效率低，使其变得更加智能、方便；解决了解决现有技术的视频跟踪系统在处理速度、效率、成本、开发难度、能耗、体积等方面难以达到有效平衡等问题。

附图说明：

图1 为本实用新型系统组成框图；

图2为本实用新型的云台电机控制原理框图。

图3为本实用新型的云台驱动模块主要芯片连接示意图。

具体实施方式：

一种基于机器视觉技术的视频跟踪系统，它包括摄像头、云台电机、显示器、云台驱动模块、SDRAM存储器以及现场可编程门阵列FPGA，现场可编程门阵列FPGA与摄像头、显示器、云台驱动模块和SDRAM存储器导线连接，云台驱动模块与云台电机导线连接。

现场可编程门阵列FPGA包括图像采集模块、多端口SDRAM控制器、图像VGA显示模块、视频图像处理模块，多端口SDRAM控制器与图像采集模块、图像VGA显示模块和视频图像处理模块通过数字逻辑电路连接，多端口SDRAM控制器与SDRAM存储器导线连接。

摄像头为CMOS图像传感器，摄像头采用Terasic公司提供的TRDB-D5M摄像头。TRDB-D5M摄像头具有500W像素，可通过通用输入输出口GPIO与FPGA主板相连接。此外，TRDM-D5M支持手动调焦，可以避免在不同距离下图像质量出现较大的差别。

图像采集模块为驱动CMOS图像传感器进行实时视频数据采集，并将数据转换为RGB颜色空间格式，通过多端口SDRAM控制器送至SDRAM存储器。