CN102136191A - 一种多场景全功能抓拍监控一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多场景全功能抓拍监控一体机，包括控制模块、图像传感器、雷达传感器、补光灯和补光灯电源模块，图像传感器用于采集原始图像，并将原始图像传输给控制模块，雷达传感器用于检测车辆的实时速度，并用于检测微波触发，将车辆实时速度信息和微波触发信息传输给控制模块，控制模块控制补光灯电源模块工作，补光灯电源模块给补光灯提供电源，补光灯对图像传感器采集区域进行夜间补光。本发明整合道路监控、治安卡口、电子警察等应用功能于一体，在进行车辆抓拍的同时也能全天候的进行实时视频监控，并且可以在电子警察、治安卡口、全局监控、巡航监控及用户自定义等多种应用场景间一键切换。安装调试无需上高空、维护简单。

Description

一种多场景全功能抓拍监控一体机

 

技术领域

本发明公开一种监控一体机，特别是一种多场景全功能抓拍监控一体机。

背景技术

随着监控技术和监控手段的日益成熟，电子监控已越来越多的应用于道路监控中。目前，道路监控所用的摄像机往往无法用在电子警察、治安卡口等以捕获过往车辆照片为主要工作的应用中，同样的，电子警察、治安卡口所用的摄像机也无法用在以要求全天候高帧速的视频监控应用中。现有技术中的电子警察或治安卡口的等处的摄像机通常只能对固定位置通过的车辆进行拍照，无法进行全局全方位的监控，而监控用的摄像机又无法对固定位置进行自动的、有选择的、高速的拍照。道路视频监控和图片抓拍成了两个完全独立的系统，而作为二者的使用者的公安部门很多时候又往往同时需要这两个系统，这样就不得不进行重复建设。

目前，道路交通上的固定式电子警察、治安卡口等系统的前端部分往往设备品种繁多、组成结构复杂，一般往往具有摄像机、线圈、雷达、车辆检测器、补光灯、工控机、交换机等等大量的设备集成为一个电子警察或治安卡口系统，这就导致系统建设复杂、安装调试难度大、工期长、成本高、可靠性低、不易维护等缺点。而目前的道路交通上的各种系统相对独立、功能单一。比如，车载移动式测速抓拍设备，由于电源取电不同、安装使用方式不同而无法适应路边便携式的应用，更无法适应固定式的应用。用户要完成所有的业务功能必需装备多种产品，这将增加用户的购买成本和维护成本，资源浪费。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的道路监控所用的摄像机和电子警察、治安卡口等处的摄像机无法通用，需要重复建设的缺点，本发明提供一种多场景全功能抓拍监控一体机，其同时具有二者的优点和功能，且结构简单，使用方便。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种多场景全功能抓拍监控一体机，该一体机包括控制模块、图像传感器、雷达传感器、补光灯和补光灯电源模块，图像传感器用于采集原始图像，并将原始图像传输给控制模块，雷达传感器用于检测车辆的实时速度，并用于检测微波触发，将车辆实时速度信息和微波触发信息传输给控制模块，控制模块控制补光灯电源模块工作，补光灯电源模块给补光灯提供电源，补光灯对图像传感器采集区域进行夜间补光。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的一体机中还包括云台控制机芯，控制模块控制云台控制机芯工作，云台控制机芯驱动云台转动，图像传感器设置在云台上。

所述的雷达传感器采用窄波束雷达传感器。

所述的一体机中还包括电控镜头，控制模块控制电控镜头工作。

所述的补光灯电源模块包括切换器和稳压器，切换器上分别连接有太阳能电池、变压器和+12V电源，变压器上连接有AC220V电源，对切换器太阳能电池、变压器和+12V电源进行切换，并将电源输出给稳压器，稳压器输出电源给补光灯。

所述的补光灯包括灯头、升压模块和光耦，补光灯电源模块输出电源给升压模块，经升压模块升压后驱动灯头，控制模块通过光耦控制升压模块给灯头供电。

所述的控制模块包括FPGA、第一控制单元和第二控制单元，FPGA分别于第一控制单元和第二控制单元进行数据传输，图像传感器输入图像信息给FPGA；第一控制单元包括PWF、A/D转换器、I/O口、RS232接口和RS485接口，PWF控制电控镜头工作，雷达传感器输入检测信号给A/D转换器，第一控制单元通过I/O口输出控制信号给光耦，第一控制单元通过RS485接口输出控制信息控制云台控制机芯工作；第二控制单元包括H.264控制器、PHY和RS232接口，第二控制单元通过RS232接口与第一控制单元进行数据传输。

所述的控制模块中还包括有3G通讯模块。

本发明的有益效果是：本发明整合道路监控、治安卡口、电子警察等应用功能于一体，在进行车辆抓拍的同时也能全天候的进行实时视频监控，并且可以在电子警察、治安卡口、全局监控、巡航监控及用户自定义等多种应用场景间一键切换。本发明充分考虑固定式、便携式、车载式等使用方式并使之结合其既可以安装在车载上又可以作为便携设备在路边无供电的情况下使用，还可以固定在路口的立杆上使用，本发明具备低功耗、太阳能供电、无线传输和控制等功能。本发明单个设备即可完成传统电子警察、治安卡口系统的所有功能，真正的零工程，一机解决，安装调试无需上高空、维护简单，在室内或车内即可通过无线网络完成设备的调试。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明原理方框图。

图2为本发明主要电路方框图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请参看附图1，本发明主要包括控制模块、图像传感器、雷达传感器、补光灯和补光灯电源模块，图像传感器用于采集原始图像，并将原始图像传输给控制模块，本实施例中，图像传感器采用200万像素10倍或18倍光学变焦一体化CCD摄像机机芯，与控制模块相连，负责原始图像数据的采集。本实施例中，还包括云台控制机芯，控制模块控制云台控制机芯工作，云台控制机芯驱动云台转动，图像传感器设置在云台上，云台带动图像传感器转动，当有特殊事件或接受用户控制后能快速进行摄像位置和角度的调整，保证应用场景切换的及时。本实施例中，还包括电控镜头，控制模块控制电控镜头工作，通过调整电控镜头，能在场景发生变化或用户控制后迅速调整光圈、快门、变换视野等操作。雷达传感器用于检测车辆的实时速度，并用于检测微波触发，将车辆实时速度信息和微波触发信息传输给控制模块，本实施例中，雷达传感器采用窄波束雷达传感器。控制模块控制补光灯电源模块工作，补光灯电源模块给补光灯提供电源，补光灯对图像传感器采集区域进行夜间补光。

请参看附图2，本实施例中，控制模块主要包括FPGA、第一控制单元和第二控制单元，负责对其它部件和外围接口的控制以及各种应用场景的处理，如车辆检测，违章检测，事件检测，视频编码等算法工作。控制模块具备无线网络模块和以太网络模块，可根据具体的网络环境输出数据和接收用户的控制命令。本实施例中，第一控制单元和第二控制单元采用DSP或ARM，主要实现本发明其他部件的控制，图像传感器输入图像信息给FPGA，FPGA主要进行图像处理、图像的分析工作，实现各种应用场景的算法运行，FPGA分别于第一控制单元和第二控制单元进行数据传输；本实施例中，第一控制单元主要包括PWF、A/D转换器、I/O口、RS232接口和RS485接口，PWF输出脉宽调制电压控制电控镜头工作，雷达传感器输入检测信号给A/D转换器，经过A\D转换器转换成数字信号后输入，第一控制单元通过I/O口输出控制信号给光耦，控制补光灯工作，第一控制单元通过RS485接口输出控制信息控制云台控制机芯工作；本实施例中，第二控制单元包括H.264控制器、PHY和RS232接口，第二控制单元通过RS232接口与第一控制单元进行数据传输，H.264控制器对输入的监控视频信号进行H.264格式的编码控制，PHY负责与以太网进行连接，可通过以太网将本发明采集的视频信号或图像信息传输给监控中心、公安局等等。本实施例中，控制模块中还包括有3G通讯模块，第二控制单元中还设有USB2.0接口，第二控制单元通过USB2.0接口与3G通讯模块进行数据传输，可通过3G通讯模块实现本发明的无线数据传输功能。

本发明中的补光灯电源模块包括切换器和稳压器，切换器上分别连接有太阳能电池、变压器和+12V电源，变压器上连接有AC220V电源，对切换器太阳能电池、变压器和+12V电源进行切换，并将电源输出给稳压器，稳压器输出电源给补光灯，可实现太阳能电池供电、+12V电源供电和AC220V电源供电等多种供电形式进行供电，使其应用范围更广，保证在路边或无电源环境下正常工作。本实施例中的补光灯包括灯头、升压模块和光耦，补光灯电源模块输出电源给升压模块，经升压模块升压后驱动灯头，控制模块通过光耦控制升压模块给灯头供电。

本发明在应用时，自然光通过CCD图像传感器感光后转换成YUV格式的数字图像信号传输给控制模块进行处理，并且电控镜头可以通过由第一控制单元发来的脉宽调制电压进行控制。控制模块通过FPGA芯片接收图像数据并分发给两个第一控制单元和第二控制单元。本实施例中，第一控制单元作为主控CPU，完成图像的分析工作，实现各种应用场景的算法运行，并负责控制CCD图像传感器、电控镜头、雷达传感器、补光灯、云台控制机芯的工作。第二控制单元主要负责图像的H.264编码和JPEG编码工作，编码后数据由PHY芯片通过以太网络输出，或者通过USB2.0控制器接入3G通讯模块用无线网络输出。

本发明整合道路监控、治安卡口、电子警察等应用功能于一体，在进行车辆抓拍的同时也能全天候的进行实时视频监控，并且可以在电子警察、治安卡口、全局监控、巡航监控及用户自定义等多种应用场景间一键切换。本发明充分考虑固定式、便携式、车载式等使用方式并使之结合其既可以安装在车载上又可以作为便携设备在路边无供电的情况下使用，还可以固定在路口的立杆上使用，本发明具备低功耗、太阳能供电、无线传输和控制等功能。本发明单个设备即可完成传统电子警察、治安卡口系统的所有功能，真正的零工程，一机解决，安装调试无需上高空、维护简单，在室内或车内即可通过无线网络完成设备的调试。

Claims (8)

1.一种多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的一体机包括控制模块、图像传感器、雷达传感器、补光灯和补光灯电源模块，图像传感器用于采集原始图像，并将原始图像传输给控制模块，雷达传感器用于检测车辆的实时速度，并用于检测微波触发，将车辆实时速度信息和微波触发信息传输给控制模块，控制模块控制补光灯电源模块工作，补光灯电源模块给补光灯提供电源，补光灯对图像传感器采集区域进行夜间补光。

2.根据权利要求1所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的一体机中还包括云台控制机芯，控制模块控制云台控制机芯工作，云台控制机芯驱动云台转动，图像传感器设置在云台上。

3.根据权利要求1所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的雷达传感器采用窄波束雷达传感器。

4.根据权利要求1所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的一体机中还包括电控镜头，控制模块控制电控镜头工作。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的补光灯电源模块包括切换器和稳压器，切换器上分别连接有太阳能电池、变压器和+12V电源，变压器上连接有AC220V电源，对切换器太阳能电池、变压器和+12V电源进行切换，并将电源输出给稳压器，稳压器输出电源给补光灯。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的补光灯包括灯头、升压模块和光耦，补光灯电源模块输出电源给升压模块，经升压模块升压后驱动灯头，控制模块通过光耦控制升压模块给灯头供电。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的控制模块包括FPGA、第一控制单元和第二控制单元，FPGA分别于第一控制单元和第二控制单元进行数据传输，图像传感器输入图像信息给FPGA；第一控制单元包括PWF、A/D转换器、I/O口、RS232接口和RS485接口，PWF控制电控镜头工作，雷达传感器输入检测信号给A/D转换器，第一控制单元通过I/O口输出控制信号给光耦，第一控制单元通过RS485接口输出控制信息控制云台控制机芯工作；第二控制单元包括H.264控制器、PHY和RS232接口，第二控制单元通过RS232接口与第一控制单元进行数据传输。

8.根据权利要求7所述的多场景全功能抓拍监控一体机，其特征是：所述的控制模块中还包括有3G通讯模块。