本发明专利技术涉及一种支持并行预处理的视频采集系统，该视频采集系统的硬件实现装置包括数据采集端和数据处理端。数据采集端包括图像传感器模组和在线预处理器两个SOC片上系统，用于采集监控视频信息并对数据进行实时分析和预处理。数据处理端各模块集成在一个SOC片上系统上，用于对接收到的数据进一步运算处理并存储。本发明专利技术对采样数据实时进行预处理、并行高效，各模块集成在SOC片上系统上，增加了数据高速运算性能，可减少对总线和存储器资源的占用、以及微处理器的负担，降低系统的成本和功耗，可同时应用于智慧路灯、可穿戴设备、智慧眼镜、智能医疗、智能家居、增强现实设备等场景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种支持并行预处理的视频采集系统，该视频采集系统的硬件实现装置包括数据采集端和数据处理端。数据采集端包括图像传感器模组和在线预处理器两个SOC片上系统，用于采集监控视频信息并对数据进行实时分析和预处理。数据处理端各模块集成在一个SOC片上系统上，用于对接收到的数据进一步运算处理并存储。本专利技术对采样数据实时进行预处理、并行高效，各模块集成在SOC片上系统上，增加了数据高速运算性能，可减少对总线和存储器资源的占用、以及微处理器的负担，降低系统的成本和功耗，可同时应用于智慧路灯、可穿戴设备、智慧眼镜、智能医疗、智能家居、增强现实设备等场景。【专利说明】一种支持并行预处理的视频采集系统
本专利技术涉及一种支持并行预处理器的视频采集系统，是一种具有在线并行预处理功能的视频采集系统，包括数据采集端和数据处理端。
技术介绍
近年来监控设备遍布大街小巷，监控系统是安防系统中应用最多的系统之一，视频监控现在是主流。从最早模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络视频监控，监控设备的发展现状已经发生了翻天覆地变化。但这些设备往往功能较为单一，通常只有记录而没有分析处理功能。在忙忙碌碌的工作环境，人们往往要通过查看众多的监控数据才能找到自己想要的信息，并且很难得到预警作用。随着人们与公司的安全意识和管理意识的提高，功能传统单一的监控设备已不足以满足社会日渐提高的需求。目前，中国专利，其专利号为201220298053.2“视频监控终端设备”，公开了一种可以发送无线实时视频、参数设置、录像记录查询等工作的监控终端设备，该设备主要基于一个包含一个ARM核和一个DSP核的双核主芯片，具有保密性好、安全可靠、免布线、维护费用低等优点。但是该设备没有预处理模块，所有的信息发送到主芯片处理，加大了数据传输量以及主芯片负担，并且选用ARM核运算速度慢，不适用于较复杂的运算。此外，中国专利，其专利号为201310432316.3“一种智能视频监控系统”，公开了一种基于单片的现场可编程逻辑阵列FPGA嵌入式系统的监控装置，支持很好的二次开发，具有智能的自定义规则算法，有效地控制了成本和功耗。但是FPGA正常工作时，每次加电需重新从外围专用存储芯片中获得配置数据，并且不适用大规模并行计算。此外，中国专利，其专利号为201510234735.5“一种运动轨迹的视频监控系统”，公开了一种包括监测部分、处理部分和监控部分的视频监控系统，可以在事故发生前提供安全预警和处置对策提醒，减少监控数据存储量，降低存储成本。同样具有FPGA程序固化的问题，内部逻辑根据实际需要进行相应的改变。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术的不足，提供一种支持并行预处理的视频采集系统，该系统利用图像传感器模组等外部设备接受视频信息，利用并行处理器或者神经网络等对接收到的信息进行预处理，并通过嵌入式微处理器对处于总线上的信息进行进一步处理，不仅能够提高运算速度、实时高效，提高系统的集成度，还能准确计算并降低监测系统的能量消耗、在某些特定场景发出报警通知。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种支持并行预处理的视频采集监控系统，它包括数据采集端I和数据处理端2，其特征在于:上述数据采集端I用于采集监控视频信息、并进行数据实时分析和预处理，包括图像传感器模组10、第一数据接口 11、在线数据预处理器12、数据压缩模块13、第二数据接口 14，图像传感器模组10为一个SOC片上系统I，第一数据接口 11、在线数据预处理器12、数据压缩模块13、第二数据接口 14集成在另一个SOC片上系统J上。其中，所述图像传感器模组10采集监控视频数据，采集的监控视频信息通过图像视频接口发送至第一数据接口 11;其中，所述第一数据接口 11读取图像传感器模组10的数据，输出给在线数据预处理器12;其中，所述在线数据预处理器12用于读取第一数据接口 11输出的监控视频数据，采用并行处理器、神经网络或者其他微处理器架构可实时、在线进行数据预处理，可并行高效地完成图像背景提取、内容识别、模式匹配、图像增强、信号滤波等功能，并将分析结果输出到数据压缩模块13;其中，所述的数据压缩模块13将接收到的信息压缩，压缩后的数据输出到第二数据接口 14;其中，所述第二数据接口 14将接收到的预处理结果输出到数据处理端2，通过有线通信方式或无线通信方式进行数据交换，其中，所述的无线通信方式为Wif 1、Blue tooth、ZigBee、红外线数据传输(IrDA)、超宽带(UWB)、EnOcean、Z-Wave或其他无线方式;其中，所述的有线通信方式为以太网、光纤通信、工业接口 485/232/UART/USB或者其他长距离或矩距离方式。上述数据处理端2，包括第三数据接口20、嵌入式微处理器21、存储控制器22、数据传输模块23、外部运算中心24、第一总线25，集成在一个SOC片上系统K上。其中，所述的第三数据接口 20接收第二数据接口 14的数据，通过第一总线25传输给嵌入式微处理器21处理；所述的嵌入式微处理器21用于对接收到的数据进行交互分析处理，处理得到的数据经第一总线25输出给存储控制器22;所述的存储控制器22包含第一存储器控制器221、第二存储器控制器222、易失性存储器223、非易失性存储器224，所述第一存储器控制器221和第二存储器控制器222用于读写易失性存储器223和非易失性存储器224;易失性存储器223用于存储嵌入式微处理器21的数据空间；所述非易失性存储器224用于存储嵌入式微处理器21的程序空间;所述的数据传输模块23包括无线数据传输模块231、有线数据传输模块232，无线数据传输模块231用于以无线通信方式连接系统外部运算中心24;有线数据传输模块232用于以有线通信方式连接系统外部运算中心24;无线数据传输模块231和有线数据传输模块232至少包括其中一个;所述的外部运算中心24用于将数据传输模块23输出的数据做运算处理，得到监控视频的运动状态数据;所述的第一总线25承载视频采集监控系统各部件之间的数据传输。上述的一种支持并行预处理的视频采集系统中，所述数据采集端I还包含运动状态传感器15，用于采集图像传感器模组10的运动状态数据，其中，所述运动状态传感器15包括加速度计151、陀螺仪152、磁传感器153，加速度计151输出至少一个空间维度的加速度值;陀螺仪152输出至少一个空间维度的角速度值;磁传感器153输出图像传感器模组10轴线与地球磁场的夹角；加速度计151、陀螺仪152、磁传感器153数据信息通过有线或无线通信方式传输到第一数据接口 11、传输给在线数据预处理器12。上述的一种支持并行预处理的视频采集系统中，所述数据分析端2还包含电源管理模块26，电源管理模块26与嵌入式微处理器21连接，用于在空闲时间切断系统外部运动状态传感器15、在线数据预处理器12、存储器控制器22、数据传输模块23的电源。上述的一种支持并行预处理的视频采集系统中，所述数据分析端2还包含直接存储控制器27，用于在系统内部直接传输数据，所述直接存储控制器27根据在线数据预处理器12、存储控制器22、数据传输模块23中先进先出存储器的水限值来控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种支持并行预处理的视频采集系统，由一个数据采集端(1)连接一个数据处理端(2)构成，其特征在于：所述数据采集端(1)用于采集监控视频信息并进行数据实时分析和预处理，由一个图像传感器模组(10)依次经一个第一数据接口(11)、一个在线数据预处理器(12)、一个数据压缩模块(13)和一个第二数据接口(14)构成；所述的图像传感器模组(10)为一个SOC片上系统(I)，用于采集监控视频数据，采集的监控视频信息通过其图像视频接口发送至第一数据接口(11)；所述第一数据接口(11)、在线数据预处理器(12)、数据压缩模块(13)、第二数据接口(14)集成在另一个SOC片上系统(J)上，所述第一数据接口(11)读取图像传感器模组(10)的监控数据，输出给在线数据预处理器(12)；所述在线数据预处理器(12)用于读取第一数据接口(11)输出的监控设备数据，并行高效地完成图像背景提取、内容识别、模式匹配、图像增强、信号滤波等功能，并将分析结果经数据压缩模块(13)降低数据量，输出到第二数据接口(14)；所述第二数据接口(14)将接收到的预处理结果输出到数据处理端(2)； 所述数据处理端(2)，由一个第三数据接口(20)经第一总线(25)连接一个嵌入式微处理器(21)、一个存储控制器(22)和一个数据传输模块(23)构成，数据传输模块(23)无线连接一个外部运算中心(24)，集成在一个SOC片上系统(K)上；所述的第三数据接口(20)接收第二数据接口(14)输出的数据，通过第一总线(25)传输给嵌入式微处理器(21)处理；所述的嵌入式微处理器(21)用于对接收到的数据进行交互分析处理，处理得到的数据经第一总线(25)输出给存储控制器(22)；所述的外部运算中心(24)用于将数据传输模块(23)输出的数据做运算处理，得到监控视频的运动状态数据；所述的第一总线(25)承载视频采集监控系统各模块之间的数据传输。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：季渊，满丽萍，陈文栋，王雪纯，冉峰，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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