[实用新型]一种针对运动目标检测的嵌入式实时高速双目视觉系统

权利要求书

1.一种针对运动目标检测的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述系统包括两个高速相机、双目支架、图像采集处理板卡、嵌入式人机交互板卡、触摸显示屏和电源，其中：

所述图像采集处理板卡、嵌入式人机交互板卡、触摸显示屏和电源由机械外壳封装；所述两个高速相机用以对运动物体进行同时拍摄；所述双目支架用以支撑两个相机，并且可以调节相机的拍摄角度；所述的图像采集处理板卡用以完成图像处理算法，包括两个主芯片现场可编程门阵列FPGA和数字信号处理器DSP，其中FPGA完成图像的并行算法，DSP完成图像的串行算法；所述的嵌入式人机交互板卡用以替代传统视觉系统的PC完成人机交互工作；所述触摸显示屏用以显示结果以及接收操作人员的操作指令。

2.如权利要求1所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述的两个高速相机是两个型号一致的相机，采用CMOS传感器，采用9mm焦距、光圈为1:1.4的镜头，实现200fps，640x240像素的图像采集，通过Cameralink Base接口传输到图像处理板卡。

3.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述的双目支架包括一个三脚架、一个横杆支架以及两个三维云台，其两个三维云台用以安装上面所述的两个高速相机，云台有三个维度的方向可调；横杆支架用于放置两个三维云台，可实现两个云台之间的距离可调；三脚架用以支撑如上所述包括横杆、云台和相机整体的重量，并可调节其支撑高度。

4.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述图像采集处理板卡包括两个主芯片FPGA和DSP、两个Cameralink Base接口、Serial RapidIO(SRIO)接口、以太网接口以及两个存储单元，其中Cameralink Base接口用以接收相机拍摄的图像，最高实现1.8Gbps传输速率；SRIO接口用以实现FPGA和DSP的高速通信，最高能够实现20Gbps传输速率；以太网接口用以将最终图像的处理结果传输到嵌入式人机交互板卡，最高实现1Gbps的传输速率；存储单元包括容量为1GB的DDR3和32MB的Flash，DDR3用于暂存图像数据，Flash用于存储固化的程序；FPGA主芯片采用赛灵思Xilinx公司的6VLX240TFF1156型号，具有丰富的硬件资源，用于实现图像预处理算法如滤波、边缘检测；DSP采用德州仪器TI公司TMS320C6678型号，该DSP拥有八个核，单核能达到1.25GHz的主频。

5.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述的嵌入式人机交互板卡是以英特尔公司Intel移动I7芯片为主芯片的嵌入式板卡，包括千兆以太网接口、低电压差分信号LVDS接口、4个USB接口、8个通用输入/输出GPIO接口及存储单元，其中千兆以太网接口用于与上述图像采集处理板卡进行通信，通信速率最高达1Gbps，主要用于接收图像处理结果及发送指令；其LVDS接口用以与触摸显示屏相连，实现显示的功能；其4个USB接口预留用于连接鼠标、键盘等外设；其8个GPIO口用于连接高速相机的触发口，用以触发相机采图；存储单元包括内存和硬盘，主要用于存储系统软件、应用软件以及图像数据，本嵌入式人机交互板卡，安装了Window 7系统；此板卡对来自图像处理板卡的图像处理结果进行处理和显示。

6.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述的触摸显示屏是12寸的电阻触摸屏，用于实现人机交互以及显示功能。

7.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述的电源由两块锂电池组成，容量分别为12V、11000mAh和12V、18000mAh，为包括相机、图像处理板卡、人机交互板卡和触摸屏在内的整个系统供电。

8.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述两个高速相机通过快装板固定在云台上。

9.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述机械外壳外还预留一个供电口，当电源不用时，供电口作为外部备用电源的接口。

10.如权利要求1或2所述的嵌入式实时高速双目视觉系统，其特征在于，所述机械外壳的尺寸大小为320mmX250mmX89mm。