专利名称：目标图像实时传输与跟踪系统的制作方法
技术领域：
本发明属于视频监控技术领域，特别是一种目标图像实时传输与跟踪系统。
背景技术：
视频监控这一技术包含了运动目标的检测、跟踪、目标分类和行为理解等方面，涉及到计算机视觉、模式识别和人工智能等多个领域的许多核心课题。近年来随着视频监控系统所需的硬件成本或者软件成本大大降低，它获得了日以广泛的研究和应用。国外对运动目标跟踪与传输系统的研究起步比国内早了很长一段时间，由于受到高度重视而且资金充裕，因此这方面的技术比国内先进了很多。美国国家军用装备部开展了一项针对于城市和战场监控的主动视频跟踪技术，该技术主要有两个方面，一方面是使用摄像头静止的情况下对运动目标的跟踪。而另外一方面则是利用将摄像机装在可以转动的平台来完成对目标的跟踪。在此计划中，要考虑到运动目标和摄像机在空间中的相对位置估计，主动摄像机控制和多个摄像机联合跟踪等问题。国内运动目标跟踪和传输这一领域研究的较晚，与国外有着相当大的差距。中国社科院自动化研究所在2005年提出了一种基于图像的视觉伺服智能机械手臂系统的结构，该系统有5个自由度构成，其中两个自由度是机器手腕和三个操纵杆的的智能机械手臂。摄像机装两个自由度的机械上，将这五个自由度的机械安装在可移动的平台上，使用这个智能机械手臂可以顺利的实现对目标的运动速度小于0.4m/s的运动目标的实时主动的跟踪。一些单独的研究机构也开发出了运动目标跟踪系统的相关产品，例如上海得瑞软件公司开发出了西方新锐DWCR-2506，上海柯美瑞图像技术有限公司开发出了一种动态图像跟踪设备，陕西微视科技有限公司推出了交通道路监控装置等。但是这些设备精确度、实时性都存在一些缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实现对运动目标的捕获跟踪，且能通过以太网实时传输跟踪视频信息的目标图像实时传输与跟踪系统。实现本发明目的的技术解决方案为:
一种目标图像实时传输与跟踪系统，包括目标图像处理模块、图像编码压缩模块、摄像机、随动云台和远端计算机；其中，摄像机一端与目标图像处理模块连接，另一端与随动云台连接，图像编码压缩模块一端与目标图像处理模块连接，另一端与远端计算机连接；摄像机把采集的运动目标视频信息传递给目标图像处理模块进行目标图像识别跟踪处理，同时发送命令给随动云台控制摄像机转动跟踪运动目标，并把目标跟踪图像经过图像编码压缩模块以高速方式传输给远端计算机显示。本发明与现有技术相比，其显著优点:
本发明加入以太网实时传输功能，可以通过网络上的计算机实时监控目标跟踪过程，实时性好。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明所述目标图像实时传输与跟踪系统结构示意图。图2为本发明所述目标图像处理模块的组成示意图。图3为本发明所述图像编码压缩模块的组成示意图。
具体实施例方式结合图1，本发明一种目标图像实时传输与跟踪系统，包括目标图像处理模块1、图像编码压缩模块2、摄像机3、随动 云台4和远端计算机5 ;其中，摄像机3 —端与目标图像处理模块I连接，另一端与随动云台4连接，图像编码压缩模块2 —端与目标图像处理模块I连接，另一端与远端计算机5连接；摄像机3把采集的运动目标视频信息传递给目标图像处理模块I进行目标图像识别跟踪处理，同时发送命令给随动云台4控制摄像机3转动跟踪运动目标，并把目标跟踪图像经过图像编码压缩模块2以高速方式传输给远端计算机5显示，用以监测目标跟踪过程。结合图2，目标图像处理模块I包括数字信号处理芯片6 (如TMS320DM642)、外围基本电路7、视频解码器8、视频编码器9、同步动态存储SDRAM10和数据存贮器FLASHl I ；数字信号处理芯片6分别与外围基本电路7、视频解码器8、视频编码器9、同步动态存储SDRAM10和数据存贮器FLASHl I连接；目标图像处理模块I是整个系统的核心部件，它把采集可见光视频信号经视频解码器8转换为数字信号，然后送入数字信号处理芯片6进行处理，一方面提取出目标信息，对采集的信息进行目标图像跟踪处理，把将处理后的视频图像写入缓冲器FIFO中，控制视频编码器9将其转换为标准制式的模拟电视信号输出，另一方面通过一定的算法处理，计算出目标位置，通过随动云台4控制摄像机3转动跟踪运动目标；其中同步动态存储SDRAM 10和数据存贮器FLASH 11是扩展所需的外部存储器，用来提高数据处理速度；外围基本电路7是包括为数字信号处理芯片6提供工作电源、复位信号和时钟信号等基本功能的电路。结合图3，图像编码压缩模块2包括嵌入式处理芯片12 (如MX27)、电源电路13、时钟电路14、复位电路15、调试接口 16和高速以太网接口 17 ;嵌入式处理芯片12分别与电源电路13、时钟电路14、复位电路15、调试接口 16和高速以太网接口 17连接；图像编码压缩模块2主要实现图像编码压缩及实时传输功能，它把目标图像处理模块I输出的模拟信号经嵌入式处理芯片12进行硬压缩编码，再经高速以太网接口 17把压缩编码后的数字信号通过网线传输到远端计算机5 ;其中电源电路13提供工作电源，时钟电路14提供时钟信号，复位电路15用于在出现故障时提供复位信号，调试接口 16用于调试工作。系统采用实时流传输协议，此外为了节省网络带宽，系统采用最新视频图像压缩标准。
权利要求
1.一种目标图像实时传输与跟踪系统，其特征在于:包括目标图像处理模块(I)、图像编码压缩模块(2)、摄像机(3)、随动云台(4)和远端计算机(5);其中，摄像机(3) —端与目标图像处理模块(I)连接，另一端与随动云台(4)连接，图像编码压缩模块(2)—端与目标图像处理模块(I)连接，另一端与远端计算机(5)连接；摄像机(3)把采集的运动目标视频信息传递给目标图像处理模块(I)进行目标图像识别跟踪处理，同时发送命令给随动云台(4)控制摄像机(3)转动跟踪运动目标，并把目标跟踪图像经过图像编码压缩模块(2)以高速方式传输给远端计算机(5)显示。
2.根据权利要求1所述的一种目标图像实时传输与跟踪系统，其特征在于:所述的目标图像处理模块(I)包括数字信号处理芯片(6)、外围基本电路(7)、视频解码器(8)、视频编码器(9)、同步动态存储SDRAM (10)和数据存贮器FLASH (11);数字信号处理芯片(6)分别与外围基本电路(7)、视频解码器(8)、视频编码器(9)、同步动态存储SDRAM (10)和数据存贮器FLASH (11)连接；采集的可见光视频信号经视频解码器(8)转换为数字信号，然后送入数字信号处理芯片(6)进行处理，数字信号处理芯片(6)取出目标信息，对采集的信息进行目标图像跟踪处理，把将处理后的视频图像写入缓冲区中，控制视频编码器(9)将其转换为标准制式的模拟电视信号输出，数字信号处理芯片(6)计算出目标位置，通过随动云台(4)控制摄像机(3)转动跟踪运动目标。
3.根据权利要求1所述的一种目标图像实时传输与跟踪系统，其特征在于:所述的图像编码压缩模块(2)包括嵌入式处理芯片(12)、电源电路(13)、时钟电路(14)、复位电路(15)、调试接口(16)和高速以太网接口(17);嵌入式处理芯片(12)分别与电源电路(13)、时钟电路(14)、复位电路 (15)、调试接口(16)和高速以太网接口(17)连接；图像编码压缩模块(2)把目标图像处理模块(I)输出的模拟信号经嵌入式处理芯片(12)进行硬压缩编码，再经高速以太网接口(17)把压缩编码后的数字信号通过网线传输到远端计算机(5)。
全文摘要
本发明公开了一种目标图像实时传输与跟踪系统，包括目标图像处理模块、图像编码压缩模块、摄像机、随动云台和远端计算机；其中，摄像机一端与目标图像处理模块连接，另一端与随动云台连接，图像编码压缩模块一端与目标图像处理模块连接，另一端与远端计算机连接；摄像机把采集的运动目标视频信息传递给目标图像处理模块进行目标图像识别跟踪处理，同时发送命令给随动云台控制摄像机转动跟踪运动目标，并把目标跟踪图像经过图像编码压缩模块以高速方式传输给远端计算机显示；本发明能实现对运动目标的捕获跟踪，且能通过以太网实时传输跟踪视频信息。
文档编号H04N21/6437GK103237195SQ20131011741
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者张捷, 吕明, 薄煜明, 赵高鹏, 缪晓龙, 郎科伟, 王伟, 王熙康, 刘美成, 倪渊之, 王进成, 左建, 顾俊凯, 胡跃祥 申请人:南京理工大学