Altera基于FPGA的视频分析方案让您出行无忧!
0赞据了解,截至目前为止,北京市机动车保有量超500万辆,驾驶员超665万人,其中不乏菜鸟和新手,实时的交通路况信息为大家出行提供了不少方便。
最近两天北京持续大雾,能见度不足1000米,部分地区能见度甚至不足200米,事故多发,交通拥堵。这对用于公路交通监测的视频监控系统提出了更高的要求:源视频需要1080p HD的图像质量;监控摄像机具有视频内容分析功能,可高速度处理1080p的全高清视频;低延时(1-2帧)目标探测和报警;监测结果正确性应高于90%。
当前,摄像机从模拟CCTV摄像机过渡到数字IP摄像机,从标准清晰到高清晰的发展。随着摄像机技术的不断发展,视频内容分析技术也在不断发展以支持全1080p图像,以充分利用摄像机现在能够提供的详细细节和分辨率技术。
视频内容智能分析功能提供了所记录事件的实时信息。它包括一组分析运动的算法,根据用户定义的规则,确定是否可能出现威胁等。
日前,Altera联合Euctecus推出基于FPGA的全HD 1080p/(每秒30帧) 30fps视频分析单芯片解决方案。这一方案采用了Cyclone IV FPGA,并集成了Eutecus的多核视频分析引擎(MVE™)(Multi-Core Video Analytics Engine)知识产权(IP)。
其中,Cyclone IV FPGA系列器件是Altera提供的低成本、低功耗硅片平台。FPGA实现了整个视频分析算法,提供视频I/O转换接口,它还管理IP与运行在PC上的软件GUI之间的通信。Eutecus的MVE IP是多核视频分析引擎。MVE结合大量的并行算法和多核体系结构,针对基于FPGA的硬件和软件实现进行了优化,算法分成软件和硬件两部分,在一片Cyclone IV FPGA中,软件部分在Nios II处理器中运行,硬件部分使用了FPGA逻辑,如图1所示。软件GUI帮助产品设计人员可以灵活设定检测到异常情况时的规则和参数。
Eutecus的IP还包括可靠的应用程序接口(API),支持用户链接自己的视频管理系统,或者开发自己的定制GUI。
Altera和Eutecus基于FPGA的视频分析解决方案其一大特点是能够以30帧/秒(6000万像素/秒)的高速度处理1080p的全高清视频。如果用现有监控摄像头标配的DSP作此处理,则必须将工作频率提高至7.3GHz,功耗会增大到无法容许的地步。
基于FPGA和基于DSP的视频分析各自所需时间如图2.
最重要的是,基于FPGA的视频分析方案正确率达到97%左右,如雨雪雾等恶劣条件下正确率可达到70%
目前,Altera和Eutecus基于FPGA的视频分析解决方案可以在用户最终系统中进行演示和评估。
基于FPGA的视频分析解决方案主要应用领域是车流量监控。这包括对车辆计数、闯红灯、违法变道以及可能的碰撞报警等事件的监视。当然也可以配置IP用于其它场合的监控,例如被盗物品的探测、非法进入禁区、向禁行方向运动或者游荡等事件。
针对基于FPGA的视频分析方案,Altera提供简化的IP交付模型。即用户可直接从Altera那里购买视频内容分析IP和FPGA,不需要同时接触多个供应商来讨论许可费用、NRE费用或者版权,可大幅度简化视频监控系统的开发。