全景视频采集设备的研究始终是视频监控研究的热点。单摄像机由于受到监控范围的限制,显然满足不了对整个场景进行360度监控的要求,于是出现了多摄像机的使用,可以扩大监视的有效范围,但对于多摄像机跟踪系统而言,摄像机之间的选择和信息融合是一个难点。云台是一种全方位监控设备,依靠一个摄像头的 360度旋转来监控整个场景,但是摄像头的监控视角毕竟有限,在某一时刻肯定存在监控死角,且其图像算法复杂,并没有达到真正意义上的全方位监控,而且其运行过程中存在设备的磨损,因此使用寿命较短。
全方位视觉传感器ODVS为实时获取场景的全景图像提供了一种新的解决方案。基于ODVS的摄像机有着非常突出的优点,其视野广(360度),能把一个半球视野中的信息压缩成一幅图像,一幅图像的信息量更大,全景图像中的任何一点都对应于监视空间中的某一确定的点,因此空间位置标定算法简单,监控时不用瞄准目标,使得视觉信息的获取、检测和跟踪监视范围内的运动物体的算法更加简单,是一种快速、可靠的全景视觉信息采集手段。
利用全方位摄像机进行视频采集,具有成本低、易安装调试、不存在监控死角等优点,为实现动态图像理解、智能监控提供了新的技术手段。
1、全方位视觉传感器(ODVS)的结构
全方位视觉传感器实物图:聚光透镜、CMOS摄像单元和固定在ODVS下部的黑色圆柱体,透明圆筒体上部固定一个向下的大曲率折反射镜,360度视野的图像通过透明圆筒体在折反射镜内压缩成像后反射给CMOS摄像单元,由此得到圆形全景图像。ODVS通过USB接口接入嵌入式系统,有关ODVS的详细内容,请参阅文献[8]。
ODVS采集的全景图像,由于全方位圆形图像不适合人的视觉习惯,通过软件处理展开成更易于理解的柱状全景图如图2(b)。在识别出运动物体之后,通过软件处理得到相应视角的局部透视图如图2(c)所示,便于重点分析目标对象,同时减少了计算量,能够显著的提高系统性能。
2、嵌入式ODVS的结构
在嵌入式系统硬件方面,选用Samsung公司的S3c2410开发板为嵌入式硬件平台,开发板集成了ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器,此外,配置64M SDRAM、64M Nand Flash、1M Boot Flash、太网控制器芯片CS8900A、USB接口等。通过USB接口连接ODVS摄像装置。
3、嵌入式ODVS视频服务器
全方位摄像设备采集全方位图像是利用Linux中的Video4Linux技术来实现的。
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