Стереоскопическое устройство выделения динамических объектов



Стереоскопическое устройство выделения динамических объектов
Стереоскопическое устройство выделения динамических объектов

 


Владельцы патента RU 2583708:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к области автоматизированных систем видеонаблюдения. Техническим результатом является повышение точности и скорости выделения динамических объектов. Стереоскопическое устройство выделения движущихся объектов содержит: идентичные датчики изображения, аналого-цифровые преобразователи, блок выделения кадрового и строчных импульсов (БВКСИ) 5, элемент И 6, генератор тактовых импульсов 7, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM) с USB - контроллером 8 с буферной памятью (БП) и видеоинтерфейсом (ВИ), мультиплексор 9. Выделение движущихся объектов сводится к получению пространственных параметров движущегося объекта, размеры и конфигурация которого изменяются в процессе измерения, расположенного на сложном пространственном фоне, для чего необходима последовательная обработка, требующая оценки сигнала на каждом такте с учетом информации, поступающей в процессе наблюдения. После корректировки осуществляется передача данных в ЭВМ через USB - контроллер. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в составе специализированных и робототизированных системах с техническим зрением для выделения объектов наблюдения, позволяющее повысить точность и быстродействие определения параметров движения.

Известна полезная модель, относящаяся к области измерений трехмерных координат различных перемещающихся объектов, не являющихся статическими (изменяющих свое положение и пространственную конфигурацию во времени), состоящая из двух цифровых видеокамер, электронных вычислительных средств, включающих подсистему построения трехмерных моделей, система содержит не менее чем одно управляемое по цифровому интерфейсу устройство синхронизации кадров от видеокамер на основе их содержания, расположенное в зоне обзора видеокамер, электронные вычислительные средства содержат синхронизирующее вычислительное устройство, содержит систему управления устройством синхронизации кадров и автоматическую систему технического зрения для распознавания состояния устройства синхронизации кадров на основе их содержания [Патент на полезную модель РФ №119095, кл. G01B11/00. 2012].

Недостатком указанной модели является то, что для выделения перемещающегося в пространстве объекта изображения, поступающие с камер, при обработке на ЭВМ должны быть строго синхронизированы по времени, что накладывает серьезные ограничения на быстрое действие системы.

Наиболее близким к предлагаемому является система выделения контуров изображений объектов, содержащее датчик изображения и буферную память, введены элемент И, генератор, нейроматричный процессор (МК), АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) и контроллер PCI шины, где точность обработки изображения достигается за счет введения в устройство высокопроизводительного микроконтроллера и использования алгоритма выделения контуров объекта изображения на основе нечеткой логики [Патент на изобретение РФ №2185659, кл. G06K 9/46, 2000].

Данное устройство не определяет пространственные параметры движущихся объектов.

Технической задачей устройства является создание стереоскопической системы определения параметров движения динамических объектов.

Поставленная задача решается посредством того, что в устройстве выделения подвижных объектов, содержащее 2 датчика изображения (ДИ1, ДИ2), введены элемент И, генератор, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM), АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) и USB - контроллер, причем выходы датчиков изображения подключены к информационным входам АЦП и ко входам БВКСИ, первый выход которого соединен с первым входом элемента И и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM, выход которого соединен со входом синхронизации АЦП, выход генератора подключен к четвертому входу элемента И, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM, информационные выходы АЦП соединены через мультиплексор с информационными входами ОМК-ARM, а выходы готовности данных RDY АЦП - с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ОМК-ARM.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема устройства для выделения динамических объектов.

Устройство выделения динамических объектов содержит два датчика изображения ДИ 1 и ДИ 2, АЦП 3 и АЦП 4, блок выделения кадрового и строчного импульсов (БВКСИ) 5, элемент И 6, генератор 7, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM (ОМК-ARM) с USB - контроллером 8, мультиплексор 9, причем выходы датчиков изображения 1 и 2 подключены к информационным входам АЦП 3 и АЦП 4 соответственно и ко входу БВКСИ 5, первые выходы которых соединены с первым элемента И 6 и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM 8, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 3 и 4, выход генератора 7 подключен к четвертому входу элемента И 6, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM 8, информационные выходы АЦП 3 и 4 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом (ВИ) ОМК-ARM 8, а выход готовности данных RDY АЦП 3 и 4 - с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ОМК-ARM 8 соответственно, а USB - контроллер подключается к соответствующим входам-выходам для связи с ПК.

Устройство работает следующим образом.

Видеосигнал от датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 поступает на блок выделения кадрового и строчного импульсов 5 и аналого-цифровые преобразователи АЦП 3 и АЦП 4 соответственно. Как только блок выделения кадрового и строчного импульсов 5 выдает импульс начала кадра и импульс начала строки, на выходе элемента И 6 появятся синхронизирующие импульсы, формируемые генератором и поступающие на входы синхронизации аналого-цифровых преобразователей АЦП 3 и АЦП 4. АЦП преобразуют аналоговый видеосигнал в цифровой вид. Критерием оцифровки является получение 640 элементов изображения на каждую видеостроку. Так как длительность активной части видеостроки составляет 53 мкс, то на каждый образец отводится 80 нс (фиг.2).

По каждому импульсу аналого-цифровые преобразователи 3,4 осуществляют преобразование входного аналогового сигнала, получаемого от датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2, в параллельный цифровой код который передается с информационных выходов аналого-цифровых преобразователей АЦП 3 и АЦП 4 через мультиплексор на входы видеоинтерфейса ОМК-ARM 8. Далее через глобальную шину нейроматричного процессора информационный код передается в буферную память. Как только в БП запишутся первые 80 восьмибитных элемента изображений, параллельно с записью оставшейся части кадров в буферную память, ОМК-ARM 8 начнет выполнять алгоритм локализации динамических объектов, как только локализована первая область, ОМК-ARM осуществляет выделение внешнего контура объекта, после выделения контура запускает алгоритм идентификации и сопоставления. Как только идентичные точки, для которых находится параллакс, будут найдены, начнет работу алгоритм определения пространственных координат объекта изображения. После завершения работы алгоритма результат передается в БП, далее из буферной памяти через глобальную шину ОМК-ARM и USB-контроллер передаются в ПК.

Этапы обработки НМП включают:

- Локализация областей изображения.

- Идентификация динамического объекта.

- Определение пространственных координат динамических объектов.

Таким образом, разработанная стереоскопическая оптико-электронная система слежения осуществляет ввод полутонового изображения по двум каналам с разрешением 640х480, выделяет движущиеся объекты, определяет их пространственные координаты и позволяет вести наблюдение за несколькими динамическими объектами одновременно в реальном масштабе времени.

Устройство выделения контуров объекта изображения, содержащее два датчика изображения ДИ1 и ДИ2, два аналогово-цифровых преобразователя АЦП и АЦП, блок выделения кадрового и строчного импульсов БВКСИ, элемент И, генератор, блок управления, буферную память, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM ОМК-ARM с USB - контроллером, мультиплексор, причем выходы датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 подключены к информационным входам АЦП 1 и АЦП 2 соответственно и ко входу БВКСИ, первые выходы которых соединены с первым элемента И и входом VP_VSYNC ОМК-ARM, а второй выход - со вторым входом элемента И и входом VP_HSYNC ОМК-ARM, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 1 и АЦП 2, выход генератора подключен к четвертому входу элемента И, чей третий вход соединен с выходом инициализации INIT ОМК-ARM, информационные выходы АЦП 1 и 2 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом ВИ ОМК-ARM, а выход готовности данных RDY АЦП 1 и АЦП 2- с управляющими входами VP_CLKIN1 и VP_CLKIN1 видеоинтерфейса ВИ ОМК-ARM соответственно, а USB - контроллер подключается к соответствующим входам-выходам для связи с ПК, отличающееся тем, что с целью выделения динамических объектов и определения координат их местоположения оно содержит два датчика изображения ДИ 1 и ДИ 2, способствующих получению пространственных параметров движущегося объекта, размеры и конфигурация которого изменяются в процессе измерения, расположенного на сложном пространственном фоне, однокристальный микроконтроллер на архитектуре ARM ОМК-ARM с USB - контроллером, осуществляющий вертикальную и горизонтальную обработку изображения, два аналогово-цифровых преобразователя АЦП 1 и АЦП 2, причем выходы датчиков изображения ДИ 1 и ДИ 2 и подключены к информационным входам АЦП 1 и АЦП 2 соответственно и ко входу БВКСИ, выход которого соединен со входами синхронизации АЦП 1 и АЦП 2, информационные выходы АЦП 1 и АЦП 2 соединены через мультиплексор с видеоинтерфейсом ВИ ОМК-ARM.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области обработки изображений, в частности к коррекции изображения цвета кожи. Техническим результатом является снижение разности между регулируемым цветом кожи и фактическим цветом кожи и исключение искажения изображения.

Изобретение относится к системам рулевого управления сельскохозяйственным транспортным средством. Техническим результатом является повышение точности рулевого управления сельскохозяйственного транспортного средства за счет передачи сигнала о корректировке, учитывающей характерную структуру поля.

Изобретение относится к области обработки изображений. Техническим результатом является повышение качества исходных фрагментов изображений за счет осуществления фильтрации.

Изобретение относится к системе и способу отображения поверхности планарного преобразования криволинейной структуры. Техническими результатами являются уменьшение количества данных, которые необходимо обработать и сохранить, что позволяет снизить требуемую вычислительную мощность, и обеспечение обнаружения зон потенциальной неоднозначности во время процедуры планарного преобразования криволинейной структуры (CPR) и выделения этих зон на дисплей для пользователя.

Изобретение относится к области исследования и анализа папиллярных узоров. Техническим результатом является обеспечение простоты и доступности формирования представления отпечатка папиллярных узоров человека на основе не только пальцев, но и ладони человека, что обеспечивает расширение возможностей их получения и использования.

Изобретение относится к средствам для отображения текста и изображений для пользователей, которые иногда носят очки. Техническим результатом является обеспечение автоматического изменения размера шрифта на дисплее для пользователей, которые иногда носят очки, для облегчения чтения ими текста.

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к системам для просмотра видеопоследовательностей. Техническим результатом является обеспечение автоматизированного выбора ключевого кадра в видеопоследовательности.

Группа изобретений относится к средствам помощи при вождении транспортного средства. Техническим результатом является повышение точности обнаружения транспортного средства, находящегося рядом с движимым транспортным средством.

Изобретение относится к устройствам формирования изображений с функцией аутентификации личности. Техническим результатом является повышение точности аутентификации объекта за счет выбора новых данных о характерных признаках.

Группа изобретений относится к устройствам обработки изображения. Технический результат заключается в повышении скорости обработки данных.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в формировании предпочтительных изображений обрезки. Устройство обработки изображений содержит средство задания для задания областей объекта из изображения; средство установки для установки множества возможных областей обрезки для каждой из областей объекта, заданных средством задания; средство оценивания для получения значений оценки множества возможных областей обрезки, установленных средством установки; средство выбора для выбора предопределенного количества областей обрезки из множества возможных областей обрезки, и средство формирования для извлечения, из изображения, изображений областей, определенных областями обрезки, выбранными средством выбора, и вывода извлеченных областей, причем средство выбора выбирает предопределенное количество областей обрезки на основе подобий среди множества возможных областей обрезки и на основе значений оценки множества возможных областей обрезки. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к способу получения карты глубины изображения повышенного качества, в частности используя данные автоматического расчета карты глубины 2D изображения. Технический результат - повышение качества карты глубины 2D изображения. Система повышения качества карты глубины 2D изображения содержит детектор распознавания лица, анализирующий 2D изображения с целью выявления лица на этом 2D изображении и определяющий положение такого выявленного лица на этом 2D изображении. Система, на основе положения лица, получает модель глубины, которая включает как минимум одну добавленную в модель глубины в ответ на выявление лица определенную форму в положении, соответствующем положению выявленного лица, являющуюся характерной для выявленного лица и комбинирует модель глубины с картой глубины для получения карты глубины изображения повышенного качества посредством модификации информации о глубине в карте глубины в месте, соответствующем положению указанной определенной формы в модели глубины, с информацией о глубине, связанной с указанной формой в модели глубины. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологиям аутентификации на основе биологических характеристик. Техническим результатом является снижение сложности клиентского устройства, за счет реализации выделения характерных признаков биометрического изображения на облачном сервере. Предложен способ биометрической аутентификации. Способ включает в себя этап, на котором принимают облачным сервером подлежащее регистрации биометрическое изображение, идентификатор (ID) клиентского устройства и первый пользовательский ID, переданные от клиентского устройства. Далее, посредством облачного сервера, осуществляют выделение характерных признаков на подлежащем регистрации биометрическом изображении для получения биометрического шаблона. Сохраняют облачным сервером взаимосвязь, ассоциированную с биометрическим шаблоном ID клиентского устройства и первым пользовательским ID для завершения регистрации пользователя. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к способам и системам для получения изображений радужной оболочки и сцены, используя один датчик изображения. Технический результат заключается в обеспечении получения нескольких компонентов распознавания лица. Датчик изображения может получить изображение сцены и изображение радужной оболочки по меньшей мере в одном изображении. Модуль обработки изображений может применить уровень шумоподавления к первому участку по меньшей мере одного изображения для создания изображения сцены. Модуль обработки изображений может применить пониженный уровень шумоподавления ко второму участку по меньшей мере одного изображения для создания изображения радужной оболочки для использования при биометрической идентификации. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 41 ил.
Наверх