基于ARM和FPGA智能视频采集处理系统的应用设计

第 3卷第 4期 121 0 1年 1月 1

桂

林理工

大学学报

Vo. . 1 31 No 4

J u a f i n U ie s y o e h oo y o r lo l n v ri f c n lg n Gu i t T

NV O. 2 1 01

文章编号：17 6 4—9 5 ( 0 1 4—0 0 0 7 2 1 )0 6 4—0 6

基于 A M和 F G R P A智能视频采集处理系统的应用设计朱成(桂林医学院图书馆，广西桂林 5 10 ) 404

摘

要：提出了一种基于 A M和 F G的红外信号和运动物体驱动的视频智能采集处理系统。选取 R PA

主频更高的 A M1SC 40作为处理器，以 Lnx R 13 6 1 i为软件平台，将采集到的视频信号实时传输到系统 u内部存储器或后台服务器存储，实现系统存储容量的扩展和视频编码处理等工作。现场可编程门阵列

(P A F G )选用 At a E 2 T lr的 P C0芯片。系统采用 H 24视频编码标准，实现系统视频数据的高速处理 e .6和传输，达到预期的应用设计要求。

关键词：A M;F G R P A;红外传感器；运动对象；视频；事件驱动中图分类号：T 9 17 N 1 .3一

文献标志码：A

些重点实验室和库房的防盗监控储存一直器等模块组成 ( 1 J图 )2 。图像传感器模块负责图

是管理的核心问题，过建立一套视频智能监控管像采集，F G通 P A用来控制图像传感器和红外传感器理系统，可有效的实现监控视频存储管理。随着视芯片，采集来的图像信号由 F G P A先进行预处理， 频监控对分辨率和实时陛的要求越来越高，采用多将其转成 R B信号，最后将图像缓存于 F G G P A控处理器架构是一种较好的方案。目前出现了许多制的 S R M中。A M负责图像数据的处理和编 DA R数字视频监控采集系统，于 A M和 D P等平台码、以太网芯片的控制及网络协议的实现。基 R S 的视频监控系统已投入实用。对于嵌入式视频采 S R M用于存储图像数据，F A H ( F卡 )为 DA LS C集系统，选择不同的视频编解码器或处理器，系统程序和本地视频存储器，网络模块实现网络视频实现方法和架构也会有所不同。目前国

内视频图数据传输。系统工作时，先由 F G P A将图像传感像采集系统一般采用 C D摄像头、 C视频解码芯片、器采集的数据存储到双口 S A R M,通过系统红外传FG CL P A( P D或 E L和 D P的架构来实现。 P D) S

感器采集到红外信号，或者通过对已采集的图像

本文采用 A M与 F G的架构来完成视频信检测到运动物体，触发系统的视频采集处理和存 R PA

号的高速智能采集和处理，以 A M为系统的核储工作，由 A M从 F G的双口 S A中读取数 R R PA RM心，协调整个系统的工作，提出了基于嵌人式 F .据并存储到 S R M,存满 1帧图像数据后，A M P DA R G A和 A M平台的 C R F卡和网络接口视频智能存储将最终完成压缩和编码的视频数据存储到 C F卡或管理系统方案。利用传感器模块采集进入监控范

围的红外线信号和运动物体，实现主动智能视频采集和存储过程，节省了存储空间和系统资源，为监控提供可靠的视频管理。

l系统方案和硬件结构设计 1 1系统结构方案 .

传 RI外 A一像 1红 C一器 3篓感 S.图 M. 6■ 0, 4 I t— -一 霆器

本系统主要由 A M、F G、图像和红外传感 R PA

图 1系统结构 F g 1 S se sr t r i . y t m t uc u e

收稿日期：2 1— 4—1 01 0 5

基金项目：广西教育厅科研项目 (002 S7 ) 2 11M 15作者简介：朱成 (93 )男，士，级工程师， 17一，硕高研究方向：网络应用技术、入式视频、嵌图像处理， uhn@ g ceu e。 z ceg l .d .n h m引文格式：朱成 .基于 A M和 F G R P A智能视频采集处理系统的应用设计[]桂林理工大学学报， 0 1 3 ( ) 64 69 J. 2 1, 14: 0— 0 .

第4期

朱

成：基于 A M和 F G R P A智能视频采集处理系统的应用设计

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直接传输到后台服务器。系统采用 A M与 F G 6 1 R P A 846个逻辑单元，R M存储器容量为 1 12 A .5 5 z互连的结构来完成视频信号的采集和处理，以 Mbt高工作频率 2 0MH,完全可以满足图像 i,最 j

P A主要用于图像传感 A M为系统的核心，协调整个系统的工作，以采集处理的应用要求。F G R

FG P A为协处理器连接 A M,完成前端视频信号器和热释电红外传感器的控制，图像数据的缓存 R的采集。该方案充分发挥了 A M与 F G R P A各自的及外围芯片时序的产生等。考虑到图像处理功能P A芯片属于 Atr l a e优势，实现了视频信号处理功能，系统具有很好的实现需要，系统选用的该 F G的灵活性和扩展性。 1 2硬件结构设计 .

Cc n yl e系列，成本低、系统集成度高，降低了系 o统功耗。系统 F G的 E 2 7 PA P C 0芯片与 O 7 7 V 6 0芯

12 1图像传感器 ..

P A的内部结构包括采用 O iio司的专业片的接口电路如图 2所示。F G mnVs n公 i

MO C B接口单元、双口 R M单 A图像传感器 O 77,图像传感器是一个低电压的 C S控制单元、S C V 60 F F M S控制单元又包括帧 C S传感器，具有小型封装影像处理器的全部功元、 IO单元等。其中 C O MO能 J V 60提供全帧、子采样或取窗口的各种同步模块、场同步模块、像素时钟模块等。。O 7 7 格式，通过串行相机控制总线 ( C B)接口进行 SC控制。具有图像数组高达 3 0帧/ s的图像品质，输 出符合标准的 R w G、R B U a R B G、Y V和 Y b r的 CC视频，并具有完整的控制权限，包括曝光控制、S O I C S o I D

I 2 C时序模块

Df:] O9

伽马、白平衡、色彩饱和度、色调控制等所有必需的图像处理功能，还可以通过 S C C B接口编 …… 此处隐藏：9670字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……