專利名稱：一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種監(jiān)控一體機，特別是一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機。
背景技術(shù)：
隨著監(jiān)控技術(shù)和監(jiān)控手段的日益成熟，電子監(jiān)控已越來越多的應用于道路監(jiān) 控中。目前，道路監(jiān)控所用的攝像機往往無法用在電子警察、治安卡口等以捕獲過往車輛照 片為主要工作的應用中，同樣的，電子警察、治安卡口所用的攝像機也無法用在以要求全天 候高幀速的視頻監(jiān)控應用中?，F(xiàn)有技術(shù)中的電子警察或治安卡口的等處的攝像機通常只能 對固定位置通過的車輛進行拍照，無法進行全局全方位的監(jiān)控，而監(jiān)控用的攝像機又無法 對固定位置進行自動的、有選擇的、高速的拍照。道路視頻監(jiān)控和圖片抓拍成了兩個完全獨 立的系統(tǒng)，而作為二者的使用者的公安部門很多時候又往往同時需要這兩個系統(tǒng)，這樣就 不得不進行重復建設(shè)。目前，道路交通上的固定式電子警察、治安卡口等系統(tǒng)的前端部分往往設(shè)備品種 繁多、組成結(jié)構(gòu)復雜，一般往往具有攝像機、線圈、雷達、車輛檢測器、補光燈、工控機、交換 機等等大量的設(shè)備集成為一個電子警察或治安卡口系統(tǒng)，這就導致系統(tǒng)建設(shè)復雜、安裝調(diào) 試難度大、工期長、成本高、可靠性低、不易維護等缺點。而目前的道路交通上的各種系統(tǒng)相 對獨立、功能單一。比如，車載移動式測速抓拍設(shè)備，由于電源取電不同、安裝使用方式不同 而無法適應路邊便攜式的應用，更無法適應固定式的應用。用戶要完成所有的業(yè)務(wù)功能必 需裝備多種產(chǎn)品，這將增加用戶的購買成本和維護成本，資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的道路監(jiān)控所用的攝像機和電子警察、治安卡口等處 的攝像機無法通用，需要重復建設(shè)的缺點，本發(fā)明提供一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機， 其同時具有二者的優(yōu)點和功能，且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機， 該一體機包括控制模塊、圖像傳感器、雷達傳感器、補光燈和補光燈電源模塊，圖像傳感器 用于采集原始圖像，并將原始圖像傳輸給控制模塊，雷達傳感器用于檢測車輛的實時速度， 并用于檢測微波觸發(fā)，將車輛實時速度信息和微波觸發(fā)信息傳輸給控制模塊，控制模塊控 制補光燈電源模塊工作，補光燈電源模塊給補光燈提供電源，補光燈對圖像傳感器采集區(qū) 域進行夜間補光。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進一步還包括
所述的一體機中還包括云臺控制機芯，控制模塊控制云臺控制機芯工作，云臺控制機 芯驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動，圖像傳感器設(shè)置在云臺上。所述的雷達傳感器采用窄波束雷達傳感器。
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所述的一體機中還包括電控鏡頭，控制模塊控制電控鏡頭工作。所述的補光燈電源模塊包括切換器和穩(wěn)壓器，切換器上分別連接有太陽能電池、 變壓器和+12V電源，變壓器上連接有AC220V電源，對切換器太陽能電池、變壓器和+12V電 源進行切換，并將電源輸出給穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器輸出電源給補光燈。所述的補光燈包括燈頭、升壓模塊和光耦，補光燈電源模塊輸出電源給升壓模塊， 經(jīng)升壓模塊升壓后驅(qū)動燈頭，控制模塊通過光耦控制升壓模塊給燈頭供電。所述的控制模塊包括FPGA、第一控制單元和第二控制單元，F(xiàn)PGA分別于第一控制 單元和第二控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸，圖像傳感器輸入圖像信息給FPGA ；第一控制單元包括 PWF、A/D轉(zhuǎn)換器、I/O 口、RS232接口和RS485接口，PWF控制電控鏡頭工作，雷達傳感器輸 入檢測信號給A/D轉(zhuǎn)換器，第一控制單元通過I/O 口輸出控制信號給光耦，第一控制單元通 過RS485接口輸出控制信息控制云臺控制機芯工作；第二控制單元包括H. 264控制器、PHY 和RS232接口，第二控制單元通過RS232接口與第一控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸。所述的控制模塊中還包括有3G通訊模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明整合道路監(jiān)控、治安卡口、電子警察等應用功能于一 體，在進行車輛抓拍的同時也能全天候的進行實時視頻監(jiān)控，并且可以在電子警察、治安卡 口、全局監(jiān)控、巡航監(jiān)控及用戶自定義等多種應用場景間一鍵切換。本發(fā)明充分考慮固定 式、便攜式、車載式等使用方式并使之結(jié)合其既可以安裝在車載上又可以作為便攜設(shè)備在 路邊無供電的情況下使用，還可以固定在路口的立桿上使用，本發(fā)明具備低功耗、太陽能供 電、無線傳輸和控制等功能。本發(fā)明單個設(shè)備即可完成傳統(tǒng)電子警察、治安卡口系統(tǒng)的所有 功能，真正的零工程，一機解決，安裝調(diào)試無需上高空、維護簡單，在室內(nèi)或車內(nèi)即可通過無 線網(wǎng)絡(luò)完成設(shè)備的調(diào)試。下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進一步說明。


圖1為本發(fā)明原理方框圖。圖2為本發(fā)明主要電路方框圖。
具體實施例方式本實施例為本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近 似的，均在本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。請參看附圖1，本發(fā)明主要包括控制模塊、圖像傳感器、雷達傳感器、補光燈和補光 燈電源模塊，圖像傳感器用于采集原始圖像，并將原始圖像傳輸給控制模塊，本實施例中， 圖像傳感器采用200萬像素10倍或18倍光學變焦一體化CCD攝像機機芯，與控制模塊相 連，負責原始圖像數(shù)據(jù)的采集。本實施例中，還包括云臺控制機芯，控制模塊控制云臺控制 機芯工作，云臺控制機芯驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動，圖像傳感器設(shè)置在云臺上，云臺帶動圖像傳感器轉(zhuǎn) 動，當有特殊事件或接受用戶控制后能快速進行攝像位置和角度的調(diào)整，保證應用場景切 換的及時。本實施例中，還包括電控鏡頭，控制模塊控制電控鏡頭工作，通過調(diào)整電控鏡頭， 能在場景發(fā)生變化或用戶控制后迅速調(diào)整光圈、快門、變換視野等操作。雷達傳感器用于檢 測車輛的實時速度，并用于檢測微波觸發(fā)，將車輛實時速度信息和微波觸發(fā)信息傳輸給控制模塊，本實施例中，雷達傳感器采用窄波束雷達傳感器?？刂颇K控制補光燈電源模塊工 作，補光燈電源模塊給補光燈提供電源，補光燈對圖像傳感器采集區(qū)域進行夜間補光。
請參看附圖2，本實施例中，控制模塊主要包括FPGA、第一控制單元和第二控制單 元，負責對其它部件和外圍接口的控制以及各種應用場景的處理，如車輛檢測，違章檢測， 事件檢測，視頻編碼等算法工作。控制模塊具備無線網(wǎng)絡(luò)模塊和以太網(wǎng)絡(luò)模塊，可根據(jù)具體 的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境輸出數(shù)據(jù)和接收用戶的控制命令。本實施例中，第一控制單元和第二控制單元 采用DSP或ARM，主要實現(xiàn)本發(fā)明其他部件的控制，圖像傳感器輸入圖像信息給FPGA，F(xiàn)PGA 主要進行圖像處理、圖像的分析工作，實現(xiàn)各種應用場景的算法運行，F(xiàn)PGA分別于第一控制 單元和第二控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸；本實施例中，第一控制單元主要包括PWF、A/D轉(zhuǎn)換器、 I/O 口、RS232接口和RS485接口，PWF輸出脈寬調(diào)制電壓控制電控鏡頭工作，雷達傳感器輸 入檢測信號給A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過A\D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入，第一控制單元通過I/ 0 口輸出控制信號給光耦，控制補光燈工作，第一控制單元通過RS485接口輸出控制信息控 制云臺控制機芯工作；本實施例中，第二控制單元包括H. 264控制器、PHY和RS232接口，第 二控制單元通過RS232接口與第一控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸，H. 264控制器對輸入的監(jiān)控視 頻信號進行H. 264格式的編碼控制，PHY負責與以太網(wǎng)進行連接，可通過以太網(wǎng)將本發(fā)明采 集的視頻信號或圖像信息傳輸給監(jiān)控中心、公安局等等。本實施例中，控制模塊中還包括有 3G通訊模塊，第二控制單元中還設(shè)有USB2. 0接口，第二控制單元通過USB2. 0接口與3G通 訊模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，可通過3G通訊模塊實現(xiàn)本發(fā)明的無線數(shù)據(jù)傳輸功能。
本發(fā)明中的補光燈電源模塊包括切換器和穩(wěn)壓器，切換器上分別連接有太陽能電 池、變壓器和+12V電源，變壓器上連接有AC220V電源，對切換器太陽能電池、變壓器和+12V 電源進行切換，并將電源輸出給穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器輸出電源給補光燈，可實現(xiàn)太陽能電池供 電、+12V電源供電和AC220V電源供電等多種供電形式進行供電，使其應用范圍更廣，保證 在路邊或無電源環(huán)境下正常工作。本實施例中的補光燈包括燈頭、升壓模塊和光耦，補光燈 電源模塊輸出電源給升壓模塊，經(jīng)升壓模塊升壓后驅(qū)動燈頭，控制模塊通過光耦控制升壓 模塊給燈頭供電。本發(fā)明在應用時，自然光通過CCD圖像傳感器感光后轉(zhuǎn)換成YUV格式的數(shù)字圖像 信號傳輸給控制模塊進行處理，并且電控鏡頭可以通過由第一控制單元發(fā)來的脈寬調(diào)制電 壓進行控制?？刂颇K通過FPGA芯片接收圖像數(shù)據(jù)并分發(fā)給兩個第一控制單元和第二控 制單元。本實施例中，第一控制單元作為主控CPU，完成圖像的分析工作，實現(xiàn)各種應用場景 的算法運行，并負責控制CCD圖像傳感器、電控鏡頭、雷達傳感器、補光燈、云臺控制機芯的 工作。第二控制單元主要負責圖像的H. 264編碼和JPEG編碼工作，編碼后數(shù)據(jù)由PHY芯片 通過以太網(wǎng)絡(luò)輸出，或者通過USB2. 0控制器接入3G通訊模塊用無線網(wǎng)絡(luò)輸出。本發(fā)明整合道路監(jiān)控、治安卡口、電子警察等應用功能于一體，在進行車輛抓拍的 同時也能全天候的進行實時視頻監(jiān)控，并且可以在電子警察、治安卡口、全局監(jiān)控、巡航監(jiān) 控及用戶自定義等多種應用場景間一鍵切換。本發(fā)明充分考慮固定式、便攜式、車載式等使 用方式并使之結(jié)合其既可以安裝在車載上又可以作為便攜設(shè)備在路邊無供電的情況下使 用，還可以固定在路口的立桿上使用，本發(fā)明具備低功耗、太陽能供電、無線傳輸和控制等 功能。本發(fā)明單個設(shè)備即可完成傳統(tǒng)電子警察、治安卡口系統(tǒng)的所有功能，真正的零工程， 一機解決，安裝調(diào)試無需上高空、維護簡單，在室內(nèi)或車內(nèi)即可通過無線網(wǎng)絡(luò)完成設(shè)備的調(diào)試。
權(quán)利要求
1.一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是所述的一體機包括控制模塊、圖像 傳感器、雷達傳感器、補光燈和補光燈電源模塊，圖像傳感器用于采集原始圖像，并將原始 圖像傳輸給控制模塊，雷達傳感器用于檢測車輛的實時速度，并用于檢測微波觸發(fā)，將車輛 實時速度信息和微波觸發(fā)信息傳輸給控制模塊，控制模塊控制補光燈電源模塊工作，補光 燈電源模塊給補光燈提供電源，補光燈對圖像傳感器采集區(qū)域進行夜間補光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是所述的一體機中 還包括云臺控制機芯，控制模塊控制云臺控制機芯工作，云臺控制機芯驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動，圖像 傳感器設(shè)置在云臺上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是所述的雷達傳感 器采用窄波束雷達傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是所述的一體機中 還包括電控鏡頭，控制模塊控制電控鏡頭工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是 所述的補光燈電源模塊包括切換器和穩(wěn)壓器，切換器上分別連接有太陽能電池、變壓器和 +12V電源，變壓器上連接有AC220V電源，對切換器太陽能電池、變壓器和+12V電源進行切 換，并將電源輸出給穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器輸出電源給補光燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是 所述的補光燈包括燈頭、升壓模塊和光耦，補光燈電源模塊輸出電源給升壓模塊，經(jīng)升壓模 塊升壓后驅(qū)動燈頭，控制模塊通過光耦控制升壓模塊給燈頭供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是 所述的控制模塊包括FPGA、第一控制單元和第二控制單元，F(xiàn)PGA分別于第一控制單元和第 二控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸，圖像傳感器輸入圖像信息給FPGA ；第一控制單元包括PWF、A/D 轉(zhuǎn)換器、I/O 口、RS232接口和RS485接口，PWF控制電控鏡頭工作，雷達傳感器輸入檢測信 號給A/D轉(zhuǎn)換器，第一控制單元通過I/O 口輸出控制信號給光耦，第一控制單元通過RS485 接口輸出控制信息控制云臺控制機芯工作；第二控制單元包括H. 264控制器、PHY和RS232 接口，第二控制單元通過RS232接口與第一控制單元進行數(shù)據(jù)傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，其特征是所述的控制模塊 中還包括有3G通訊模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多場景全功能抓拍監(jiān)控一體機，包括控制模塊、圖像傳感器、雷達傳感器、補光燈和補光燈電源模塊，圖像傳感器用于采集原始圖像，并將原始圖像傳輸給控制模塊，雷達傳感器用于檢測車輛的實時速度，并用于檢測微波觸發(fā)，將車輛實時速度信息和微波觸發(fā)信息傳輸給控制模塊，控制模塊控制補光燈電源模塊工作，補光燈電源模塊給補光燈提供電源，補光燈對圖像傳感器采集區(qū)域進行夜間補光。本發(fā)明整合道路監(jiān)控、治安卡口、電子警察等應用功能于一體，在進行車輛抓拍的同時也能全天候的進行實時視頻監(jiān)控，并且可以在電子警察、治安卡口、全局監(jiān)控、巡航監(jiān)控及用戶自定義等多種應用場景間一鍵切換。安裝調(diào)試無需上高空、維護簡單。
文檔編號G08G1/054GK102136191SQ201110029640
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者賀譚錦帆 申請人:武漢漢王智能交通科技有限公司