一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，所述裝置包括箱體，其特征在于，所述箱體內(nèi)設(shè)置有視頻輸入單元、視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈、開(kāi)關(guān)電源模塊以及EMC模塊，其中視頻輸入單元、視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈依次相接，開(kāi)關(guān)電源模塊通過(guò)EMC模塊連接至視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈。本裝置主要由攝像機(jī)+廣角鏡頭+微處理器模塊組成，其為一種性能優(yōu)越、成本低廉的裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)利用最少的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)變電站全區(qū)域覆蓋的動(dòng)態(tài)目標(biāo)定位。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及數(shù)字圖像處理領(lǐng)域，具體涉及廣角鏡頭成像畸變的校正技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了保證變電站的作業(yè)安全，變電站會(huì)利用人員作業(yè)安全管控系統(tǒng)中拍攝動(dòng)態(tài)目 標(biāo)并根據(jù)目標(biāo)的物理位置進(jìn)行定位。傳統(tǒng)的鏡頭拍攝畫(huà)面面積小不能滿足管控系統(tǒng)要求， 利用廣角鏡頭可大幅增加拍攝覆蓋面積。
[0003] -般來(lái)說(shuō)，鏡頭畸變實(shí)際上是光學(xué)透鏡固有的透視失真的總稱(chēng)，也就是因?yàn)橥敢?原因造成的失真，這種失真對(duì)于所拍攝物體在場(chǎng)景里實(shí)際位置和其在圖像上的位置會(huì)造成 一定的偏移，這種偏移在普通攝影上可能影響不大，但是對(duì)于在利用圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)目標(biāo)定 位的系統(tǒng)里就顯的不可忽視了。
[0004] 目前，大家所熟知的常用的攝像機(jī)鏡頭一般有兩種，一種是普通光學(xué)鏡頭，還有一 種是廣角光學(xué)鏡頭。普通光學(xué)鏡頭其成像角度大約為90度，所以其拍攝范圍小，而廣角鏡 頭成像角度則可達(dá)130度，其拍攝范圍比普通鏡頭大幅增加，但同時(shí)也帶來(lái)了圖形在成像 時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的畸變效果。
[0005] 常見(jiàn)的畸變有如下幾種：
[0006] 枕形畸變（Pincushion Distortion)，又稱(chēng)枕形失真，它是由鏡頭引起的畫(huà)面向中 間"收縮"的現(xiàn)象。
[0007] 桶形畸變（Barrel Distortion)，又稱(chēng)桶形失真，是由鏡頭中透鏡物理性能以及鏡 片組結(jié)構(gòu)引起的成像畫(huà)面呈桶形膨脹狀的失真現(xiàn)象。我們?cè)谑褂脧V角鏡頭或使用變焦鏡頭 的廣角端時(shí)，最容易察覺(jué)桶形失真現(xiàn)象。當(dāng)畫(huà)面中有直線（尤其是靠近相框邊緣的直線） 的時(shí)候，桶形失真最容易被察覺(jué)。
[0008] 線性畸變（linear distortion)，又叫線性失真。當(dāng)試圖近距離拍攝高大的直線結(jié) 構(gòu)，比如建筑物或樹(shù)木的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致另外一種失真。假設(shè)使用的是廣角鏡頭，并且認(rèn)為 只把照相機(jī)稍微向上瞄準(zhǔn)一點(diǎn)，就可以離得很近也能把整個(gè)結(jié)構(gòu)拍攝下來(lái)。但是由于實(shí)際 上平行的線條顯得并不平行了，結(jié)果是建筑物或樹(shù)木好像要傾倒下來(lái)似的，這種失真現(xiàn)象 被稱(chēng)為線性畸變。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0009] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于變電站視 頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，實(shí)現(xiàn)低成本、大范圍的拍攝并減少失真。
[0010] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案：
[0011] 一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，所述裝置包括箱體，所述箱 體內(nèi)設(shè)置有視頻輸入單元、視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處 理器、指示信號(hào)燈、開(kāi)關(guān)電源模塊以及EMC模塊，所述視頻輸入單元的輸入與采用廣角鏡頭 的攝像機(jī)相接，其的輸出端連接至視頻信號(hào)放大器的輸入端，視頻信號(hào)放大器的輸出端連 接至視頻解碼器的輸入端，視頻解碼器的輸出端連接至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入端，模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器的輸出端連接至圖像數(shù)字微處理器輸入端，圖像數(shù)字微處理器的輸出端連接至指 示信號(hào)燈；所述開(kāi)關(guān)電源模塊通過(guò)EMC模塊連接至視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈。
[0012] 進(jìn)一步的，所述指示信號(hào)燈設(shè)置在箱體一整面板信號(hào)燈。
[0013] 進(jìn)一步的，所述箱體為6U19英寸型材機(jī)箱。
[0014] 進(jìn)一步的，所述機(jī)箱內(nèi)通過(guò)機(jī)架式安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行部件安裝。
[0015] 進(jìn)一步的，所述圖像數(shù)字微處理器為CPU DM6437。
[0016] 本裝置主要由攝像機(jī)+廣角鏡頭+微處理器模塊組成，其為一種性能優(yōu)越、成本低 廉的裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)利用最少的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)變電站全區(qū)域覆蓋的動(dòng)態(tài) 目標(biāo)定位。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0018] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0020] 本裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明瞭，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的6U19英寸型材機(jī)箱，機(jī)架式安裝，整 面板信號(hào)燈顯示、單插件背插式結(jié)構(gòu)，模塊化冗余設(shè)計(jì)，在絕緣、振動(dòng)、潮濕等各方面進(jìn)行安 全設(shè)計(jì)，全部采用工業(yè)級(jí)單顆超級(jí)圖像微處理器，配備大容量RAM及FLASH，可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)計(jì) 算大量的圖像視頻數(shù)據(jù)流。
[0021] 參見(jiàn)圖1，其所示為本裝置的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可知，整個(gè)裝置100主要由視頻輸入 單元101、視頻信號(hào)放大器102、視頻解碼器103、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104、圖像數(shù)字微處理器 105、指示信號(hào)燈106、開(kāi)關(guān)電源模塊107以及EMC模塊108組成。
[0022] 視頻輸入單元101為整個(gè)裝置的視頻輸入部分，其采集用廣角鏡頭的攝像機(jī)的視 頻輸入信號(hào)，并將該視頻輸入信號(hào)輸送至視頻信號(hào)放大器102。該視頻輸入單元101具體為 相應(yīng)的視頻采集電路。
[0023] 視頻信號(hào)放大器102的輸入端連接視頻輸入單元101的輸出端，其輸出端連接至 視頻解碼器103,用于將模擬視頻信號(hào)接入模擬運(yùn)放進(jìn)行信號(hào)放大調(diào)整，并將放大后信號(hào)傳 至視頻解碼器103。調(diào)整的目的是為了給模數(shù)轉(zhuǎn)換回路提供一個(gè)信號(hào)范圍合適的信號(hào)源進(jìn) 行數(shù)字轉(zhuǎn)換。該視頻信號(hào)放大器102具體采用為硬件結(jié)構(gòu)的視頻信號(hào)放大電路。
[0024] 視頻解碼器103其輸入端與視頻信號(hào)放大器102輸出端相接，其輸出端與模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換器104相接，用于將將視頻信號(hào)放大器102輸入的視頻信號(hào)源進(jìn)行解碼，并將解碼的 視頻數(shù)據(jù)傳至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104。該視頻解碼器103具體采用相應(yīng)的視頻解碼電路來(lái)進(jìn) 行視頻解碼。
[0025] 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104的輸入端與視頻解碼器103的輸出端相接，其輸出端與圖像 數(shù)字微處理器105相接，其用于視頻解碼器103輸入的經(jīng)解碼的視頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將 模擬信號(hào)數(shù)字轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制碼流的數(shù)字圖像矩陣數(shù)據(jù)，便于后期的數(shù)字處理和畸變矯正。 該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104具體采用為硬件結(jié)構(gòu)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0026] 圖像數(shù)字微處理器105的輸入端連接模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104的輸出端，其指示信號(hào) 端連接至指示信號(hào)燈106。該圖像數(shù)字微處理器105為整個(gè)裝置的數(shù)據(jù)處理中心，其對(duì)經(jīng)過(guò) 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行畸變矯正。該圖像數(shù)字微處理器105具體采用專(zhuān) 業(yè)的圖形處理CPU DM6437構(gòu)建的平臺(tái)，采用實(shí)時(shí)硬件高級(jí)中斷處理任務(wù)進(jìn)行工作。
[0027] 指示信號(hào)燈106的輸入控制連接至圖像數(shù)字微處理器105,用于顯示整個(gè)裝置的 一些工作狀態(tài)。其具體為面板信號(hào)燈，主要包括：運(yùn)行指示燈、處理器異常指示燈、場(chǎng)景狀態(tài) 指示燈、電源指示燈等，這些指示燈基本能體現(xiàn)裝置的自身運(yùn)行狀態(tài)。
[0028] 開(kāi)關(guān)電源模塊107與EMC模塊108配合形成裝置的電源部分，其中開(kāi)關(guān)電源模塊 107通過(guò)EMC模塊108連接至視頻信號(hào)放大器102、視頻解碼器103、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器104、 圖像數(shù)字微處理器105、指示信號(hào)燈106,為其提供穩(wěn)定、可靠的工作電壓。
[0029] 具體的，開(kāi)關(guān)電源模塊107采用電力系統(tǒng)IV級(jí)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電源， 85?265AC/DC輸入，5VDC和3. 3VDC輸出，裝置內(nèi)嵌內(nèi)核1. 8VDC變化回路，輸入部分有過(guò) 壓、抗雷擊等保護(hù)，輸出有短路、過(guò)載等保護(hù)，可持續(xù)有效的為整裝置提高能源保障。EMC模 塊108具體采用EMC電路。
[0030] 由此可知，本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，工作性能穩(wěn)定、成本低廉，且其能夠?qū)z像 機(jī)利用廣角鏡頭成像后進(jìn)行畸變矯正，實(shí)現(xiàn)在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)利用最少的攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)變電站全 區(qū)域覆蓋的動(dòng)態(tài)目標(biāo)定位。
[0031] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，所述裝置包括箱體，其特征在 于，所述箱體內(nèi)設(shè)置有視頻輸入單元、視頻信號(hào)放大器、視頻解碼器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像 數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈、開(kāi)關(guān)電源模塊以及EMC模塊，所述視頻輸入單元的輸入與采用 廣角鏡頭的攝像機(jī)相接，其的輸出端連接至視頻信號(hào)放大器的輸入端，視頻信號(hào)放大器的 輸出端連接至視頻解碼器的輸入端，視頻解碼器的輸出端連接至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入 端，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出端連接至圖像數(shù)字微處理器輸入端，圖像數(shù)字微處理器的輸出 端連接至指示信號(hào)燈；所述開(kāi)關(guān)電源模塊通過(guò)EMC模塊連接至視頻信號(hào)放大器、視頻解碼 器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、圖像數(shù)字微處理器、指示信號(hào)燈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，其特征 在于，所述指示信號(hào)燈設(shè)置在箱體一整面板信號(hào)燈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，其特征 在于，所述箱體為6U19英寸型材機(jī)箱。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，其特征 在于，所述機(jī)箱內(nèi)通過(guò)機(jī)架式安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行部件安裝。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變電站視頻廣角鏡頭成像畸變的校正裝置，其特征 在于，所述圖像數(shù)字微處理器為CPU DM6437。
【文檔編號(hào)】H04N7/18GK203896444SQ201420262232
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
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