本发明属于监控系统技术领域，具体涉及一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控系统及方法。
背景技术
数字图像处理与计算机、多媒体、智能机器人、专家系统等技术的发展密切相关。伴随着计算机在处理图像方面智能化技术的飞速发展趋势，几乎不存在与数字图像处理技术无关的技术领域。智能视频监控技术是计算机视觉领域近年来新兴的一个研究方向，主要研究目标是利用计算机视觉技术、图像视频处理技术和人工智能技术对监控视频的内容进行描述、理解和分析，并能根据分析的结果对视频监控系统进行控制,从而使视频监控系统具有较高层次的智能化水平。主要研究内容包括:监控视频运动对象的提取、对象的描述、对象的跟踪、对象的识别和对象的行为分析等。智能视频监控技术可以被用于公共安全监控、医疗看护、交通管理、顾客服务等众多的领域，具有深刻的理论价值和广泛的应用前景。
对于当前的视频监控系统，其描述视频对象的形状特征不完善且不直观,并不能很好地达到预期的准确性。
技术实现要素：
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控系统及方法，通过fpga构建实时图像采集处理系统，解决了当前视频监控系统描述视频对象的形状特征不完善且不直观,并不能很好地达到预期的准确性的问题，具有系统稳定性好且准确性高效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控系统，包括双目云台摄像头、fpga、dsp处理器、数据存储器、驱动单元、上位机和时钟模块；
所述dsp处理器和fpga双向连接，且dsp处理器还分别与程序存储器和数据存储器连接，所述fpga通过驱动单元控制双目云台摄像头的工作，所述双目云台摄像头与dsp处理器连接，所述fpga还与时钟模块连接；
所述程序存储器与dsp处理器连接，用于存放dsp处理器的处理程序；
所述数据存储器与dsp处理器双向连接，用于暂存双目云台摄像头采集的图像数据；
所述dsp处理器负责控制fpga采集、预处理图像，与外部设备的接口和数据通讯任务，同时完成整个装置的核心算法；装置上电时系统从程序存储器中把程序加载到dsp处理器的内存中，启动系统工作；
所述时钟模块用于实现晶振时钟的输入和管理。
优选的，其特征在于，所述本系统还包括zigbee无线传输模块，双目云台摄像头经zigbee无线传输模块与dsp处理器连接。
优选的，其特征在于，所述本系统还包括vga显示器，所述vga显示器与上位机连接，用于实时显示双目云台摄像头采集的图像。
优选的，所述本系统还包括存储设备，所述存储设备与上位机连接，用于存储双目云台摄像头采集的图像数据用于以后的查询或取证，所述存储设备可采用存储硬盘，也可采用存储卡。
优选的，所述存储设备通过usb3.0协议与上位机相连。
优选的，所述本系统还包括报警装置，所述报警装置包括声光报警器。
优选的，所述报警装置还包括通讯模块。
一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控方法，具体步骤如下：
步骤s1：双目云台摄像头采集图像数据，并将采集的数据实时经zigbee无线传输模块传送给dsp处理器；
步骤s2：dsp处理器将接收的图像数据发送至数据存储器中暂存，并传输至fpga；
步骤s3：fpga将接收的图像数据经上位机分别传输给存储设备中进行存储，传输给vga显示器实时显示采集的图像，如果上位机连接有移动端，也可将采集的图像传送给移动端，使用户可以做到远程监控；
步骤s4：dsp处理器根据接收的图像数据通过差影法分析是否有入侵者；
步骤s5：当有入侵者时，dsp处理器将控制信息传送至fpga，fpga通过驱动单元控制双目云台摄像头旋转，实时跟随入侵者进行拍摄，并控制报警装置开启报警模式，声光报警器开启，通讯模块向用户发送报警短信。
本发明有益效果是：可对侵入目标进行定向追踪；本系统稳定性好且准确性高。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的系统整体结构图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控系统，包括双目云台摄像头、fpga、dsp处理器、zigbee无线传输模块、数据存储器、驱动单元、上位机、vga显示器、时钟模块和报警装置。
dsp处理器和fpga双向连接，且dsp处理器还分别与程序存储器、数据存储器和fpga连接，fpga通过驱动单元控制双目云台摄像头的工作，双目云台摄像头经zigbee无线传输模块与dsp处理器连接，并通过上位机分别与存储设备和vga显示器相连，fpga还分别与时钟模块和报警装置连接。
双目云台摄像头是利用仿生学原理通过标定后的双摄像头得到同步曝光图像，然后计算获取的2维图像像素点的第三维深度信息，即可通过双目云台摄像头来实现测距的功能。
fpga采用了逻辑单元阵列lca(logiccellarray)这一新概念，内部包括可配置逻辑模块clb(configurablelogicblock)、输出输入模块iob(inputoutputblock)和内部连线(interconnect)三个部分。fpga采用不同于pld架构的设计方式，拥有较高的密度和容量，还具有i/o多、功耗低等优点，然而其布线复杂，亦导致时序延迟，且呈非固定式，延迟时间较长。fpga的架构主要有srambase及anti-fuse两种设计模式，其中srambase的特点是可重复编程、低功耗、可进行系统重构；anti-fuse由于具有一次烧录(otp)的特性，可在保密性上提供较佳的保护，但也因此无法进行重复修改。
通过对fpga进行编程可调整控制双目云台摄像头的采集分辨率大小；fpga受dsp处理器的控制，根据其控制指令对fpga内部ip核处理模块进行重新配置和组合，以实现数字滤波、图像增强等预处理运算。
dsp处理器负责控制fpga采集、预处理图像，与外部设备的接口和数据通讯任务，同时完成整个装置的核心算法；装置上电时系统从程序存储器中把程序加载到dsp处理器的内存中，启动系统工作。
程序存储器与dsp处理器连接，用于存放dsp处理器的处理程序。
数据存储器与dsp处理器双向连接，用于暂存双目云台摄像头采集的图像数据。
报警装置包括声光报警器，用于提醒监控人员注意并处理。报警装置还包括通讯模块，可通过短信方式通知监控人员进行处理。
时钟模块用于实现晶振时钟的输入和管理。
fpga与上位机双向连接，实时进行信息通讯。上位机还与和vga显示器连接，vga显示器用于实时显示双目云台摄像头采集的图像。上位机还通过usb3.0协议与存储设备相连，存储设备用于存储双目云台摄像头采集的图像数据，用于以后的查询或取证。
一种基于fpga的双目云台摄像头视频监控方法，具体步骤如下：
步骤s1：双目云台摄像头采集图像数据，并将采集的数据实时经zigbee无线传输模块传送给dsp处理器；
步骤s2：dsp处理器将接收的图像数据发送至数据存储器中暂存，并传输至fpga；
步骤s3：fpga将接收的图像数据经上位机分别传输给存储设备中进行存储，传输给vga显示器实时显示采集的图像，如果上位机连接有移动端，也可将采集的图像传送给移动端，使用户可以做到远程监控；
步骤s4：dsp处理器根据接收的图像数据通过差影法分析是否有入侵者；
步骤s5：当有入侵者时，dsp处理器将控制信息传送至fpga，fpga通过驱动单元控制双目云台摄像头旋转，实时跟随入侵者进行拍摄，并控制报警装置开启报警模式，声光报警器开启，通讯模块向用户发送报警短信。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。