[发明专利]基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集装置和方法

说明书

本发明提供了基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集装置，包括FPGA、FPGA片外的MCU模块和DDR存储芯片，在FPGA中设置有单目摄像头接口模块、图像帧控制模块、图像分配模块、RAW图像采集模块、RAW图像处理模块、图像预处理模块、采集VDMA模块、特定目标检测模块和检测VDMA模块；基于该装置，通过对输入的单目摄像头图像进行预处理，使其在不同帧频下预分解为不同的待检测图像数据，在总带宽不变或受限的情况下，快速检测车辆的行驶变化情况，避免了丢帧或漏检的情况。

技术领域

本发明属于图像采集处理技术领域，具体涉及基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集装置和方法。

背景技术

现有的ADAS(Advanced Driver Assistance System，先进驾驶辅助系统)产品通常采用分立的芯片组合的形态设计，在车辆行驶中易受到车辆自身和外部干扰，导致ADAS产品工作不正常；同时由于车辆行驶过程中的路况复杂，需要对车辆、车道、行人等多种类目标进行判断，ADAS产品采用单目摄像头在固定帧频下检测目标容易失败。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集装置和方法，用于在一块芯片上实现单目摄像头图像采集，和对行人、车辆、车道多目标检测的电路功能。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集装置，包括FPGA、FPGA片外的MCU模块和DDR存储芯片，其特征在于：在FPGA中设置有特定目标检测模块，用于检测特定目标；设置有图像帧控制模块，用于根据检测特定目标的需要调整收到图像信号的帧频；FPGA接收的图像信号经过图像帧控制模块的处理后，再到达特定目标检测模块。

按上述方案，在FPGA中还设置有单目摄像头接口模块、图像分配模块、RAW图像采集模块、RAW图像处理模块、RAW图像缓存模块、图像预处理模块、采集VDMA模块和检测VDMA模块；其中单目摄像头接口模块的信号输出端与图像帧控制模块的信号输入端连接；图像帧控制模块的信号输出端与图像分配模块的信号输入端连接；图像分配模块的信号输出端分别与RAW图像采集模块和RAW图像处理模块的信号输入端连接；RAW图像采集模块和RAW图像处理模块的信号输出端分别与图像预处理模块的信号输入端连接；图像预处理模块的信号输出端与采集VDMA模块的信号输入端连接；采集VDMA模块的信号输出端与DDR存储芯片的信号输入端连接；MCU模块的信号输出端与检测VDMA模块的控制端连接；DDR存储芯片的信号输出端与检测VDMA模块的信号输入端连接；检测VDMA模块的信号输入输出端与特定目标检测模块的信号输入输出端连接；检测VDMA模块的信号输出端与MCU模块的信号输入端连接。

按上述方案，所述的图像预处理模块设有对应的图像预处理缓存模块。

进一步的，图像预处理模块有多个时，分别对应设有同样数量的图像预处理缓存模块、采集VDMA模块，和一个多通道采集互联模块；其中采集VDMA模块的信号输出端分别与多通道采集互联模块的信号输入端连接，多通道采集互联模块的信号输出端与DDR存储芯片的信号输入端连接。

按上述方案，所述的特定目标检测模块有多个时，对应设有同样数量的检测VDMA模块，和一个多通道检测互联模块；其中检测VDMA模块的信号输入输出端分别与多通道检测互联模块的信号输入输出端连接，多通道检测互联模块的信号输入端与DDR存储芯片的信号输出端连接，多通道检测互联模块的信号输出端与MCU模块的信号输入端连接。

按上述方案，所述的MCU模块的信号输出端与报警模块的信号输入端连接；报警模块用于驱动FPGA片外的显示屏和语音器。

基于FPGA的单目摄像头图像多通道采集方法，包括以下步骤：

步骤S1：单目摄像头接口模块将单目摄像头输入的信号转换为RAW信号后发送给图像帧控制模块。