專利名稱：全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)，具體地說是一種實現(xiàn)實時全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明可以通過如下措施達到一種全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控前端設(shè)備、控制中心設(shè)備、客戶終端三部分組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)圖景的攝像、傳輸、控制、顯示、修正五個功能，使全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享，所述的監(jiān)控前端設(shè)備包括攝像機、鏡頭、云臺、視頻服務(wù)器等部分，視頻服務(wù)器作用是負責(zé)接受模擬攝像機的信號，完成模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以及數(shù)據(jù)壓縮的功能，并在網(wǎng)絡(luò)中輸出數(shù)字視頻流，使視頻、音頻、控制信號直接通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)連接，鏡頭采用了先進光學(xué)技術(shù)制造的180度特珠凸鏡頭，相比同類視頻監(jiān)控產(chǎn)品的鏡頭，監(jiān)控范圍擴大了，圖像質(zhì)量也更加清晰、穩(wěn)定，因為監(jiān)控前端是擔(dān)負著圖像監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制命令的執(zhí)行部分，因此是整個系統(tǒng)重要組成部分，視頻服務(wù)器中設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器軟件，圖像的傳輸在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源進行，而不需要像以往的監(jiān)控系統(tǒng)那樣鋪設(shè)同軸光纜增加設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)的傳輸線路有PSTN、ISDN、DDN、ADSL、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等幾種方式，由于傳輸通道不同，網(wǎng)絡(luò)帶寬必然不同，但本系統(tǒng)軟件的優(yōu)點為即使在窄帶下，用戶也可以方便的看到遠程的實時圖像。
所述的控制中心設(shè)備部分主要是指中心服務(wù)器，采用在服務(wù)器端實行并行計算方法軟件，解決在大量圖形修正處理過程中實時視頻速度問題，它能控制傳輸視頻流，它是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，關(guān)系到系統(tǒng)的整體性能，承擔(dān)著與用戶和前端設(shè)備的接口任務(wù)，它接收到攝像機傳來的圖像，通過分配用戶權(quán)限，進行一系列操作，如用戶登錄、優(yōu)先權(quán)分配，圖像實時監(jiān)控，并對錄像進行存儲、檢索、回放等，控制中心是整個系統(tǒng)的中樞部分，由于采用的是網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化技術(shù)，本發(fā)明更便于計算機進行視頻信息的壓縮、儲存、分析、顯示以及報警等自動化處理，從而實現(xiàn)無人值守；用戶通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了遠距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達到親臨現(xiàn)場的效果；先進的軟件系統(tǒng)不僅在可以在很短的時間內(nèi)便可完成傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中大量的數(shù)據(jù)分析，更重要的是得到了全景的實時視頻圖像流，大大提高了監(jiān)控效率，范圍和水平，同時獲得更為逼真、清晰的圖像與更為便捷、實用的監(jiān)控管理和維護。
所述的客戶終端部分功能是對監(jiān)控對象進行實時監(jiān)控開發(fā)觀察實時全景視頻圖像的軟件，可同時展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形變形修正處理方法，根據(jù)用戶權(quán)限不同，不同的用戶可選擇自己權(quán)限范圍內(nèi)的攝像機，可實現(xiàn)監(jiān)視畫面的多畫面分割、畫面的全屏顯示、主從界面顯示等，管理員權(quán)限的級別高的用戶還可對攝像機、云臺、鏡頭進行全面控制，除此之外，用戶還可對錄像設(shè)置與操作，進行文件的檢索、錄像的回放、快速拍照、磁盤的管理等。
本發(fā)明的優(yōu)點效果1、采用特殊而又簡單的專用球形鏡頭，使得光學(xué)景像可視范圍達180度，無盲點，這種特殊專用鏡頭還沒有在現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)上用過2、解決在大量圖形修正處理過程中實時視頻速度問題。采用在服務(wù)器端實行并行計算方法3、客戶端開發(fā)觀察實時全景視頻圖像的軟件同時展示水平和垂直方向180度景象，4、采用新殊學(xué)算法開發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形變形修正處理方法，5、全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享。
圖2是全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)框架圖。
圖3是全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控前端設(shè)備的運行控制流程圖。
圖4是全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中控制中心設(shè)備的運行控制流程圖。
圖5是全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中客戶終端的運行控制流程圖。
圖6是全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中在客戶端得到全景圖(部分處理結(jié)果)。
圖7是監(jiān)控前端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本系統(tǒng)的機構(gòu)框架圖，圖2所示系統(tǒng)是由監(jiān)控前端設(shè)備、以太網(wǎng)，控制中心和客戶終端幾部分組成。
監(jiān)控前端包括攝像機、鏡頭、云臺、視頻服務(wù)器等組件，鏡頭采用了先進光學(xué)技術(shù)制造的180度特珠凸鏡頭，相比同類視頻監(jiān)控產(chǎn)品的鏡頭，監(jiān)控范圍擴大了，圖像質(zhì)量也更加清晰、穩(wěn)定，因為監(jiān)控前端是擔(dān)負著圖像監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制命令的執(zhí)行部分，因此是整個系統(tǒng)重要組成部分，視頻服務(wù)器中設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器軟件，視頻服務(wù)器作用是負責(zé)接受模擬攝像機的信號，完成模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號和以及數(shù)據(jù)壓縮的功能，壓縮格式為JPEG，并在網(wǎng)絡(luò)中輸出數(shù)字視頻流，視頻、音頻、控制信號直接通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)連接，視頻服務(wù)器內(nèi)置一個嵌入式Web服務(wù)器，采用嵌入式實時噪作系統(tǒng)，攝像機傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的Web服務(wù)器，本系統(tǒng)視頻服務(wù)器配置有4個視頻輸入端子；4個報警輸入(光電隔離)；1個繼電器輸出；支持遠程云臺、攝像機控制；1個10Base-T或100Base-TX以太網(wǎng)絡(luò)接口；2個RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口；可支持TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、NTP、ARP、BOOTP、CHAP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；圖像分辨率可達704×576(PAL)；具備四畫面功能；圖像格式為M-JPEG；可進行圖像字符及時間疊加；支持IE 5.0以上的瀏覽器。
如圖8所示，由鏡頭和工業(yè)攝像機組成，鏡頭設(shè)有殼體1，殼體1內(nèi)設(shè)有鏡面套筒2，鏡面套筒2內(nèi)的鏡面采用凸?fàn)铉R面3，顯示為球狀的一部分，鏡面套筒2上設(shè)有鏡面伸縮裝置4，鏡面伸縮裝置4的作用是調(diào)節(jié)鏡頭的可視角度，殼體1內(nèi)鏡面套筒2后設(shè)有焦距調(diào)節(jié)裝置5、光圈調(diào)節(jié)裝置6，鏡面2采用凸?fàn)铉R面，殼體1、鏡面套筒2、鏡面3、可視角度調(diào)節(jié)裝置4、焦距調(diào)節(jié)裝置5、光圈調(diào)節(jié)裝置6的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互連接關(guān)系以及鏡面2、可視角度調(diào)節(jié)裝置3、焦距調(diào)節(jié)裝置4、光圈調(diào)節(jié)裝置5在殼體1內(nèi)的安裝形式與現(xiàn)有生活用攝像機和照相機的技術(shù)相同，此不贅述，工業(yè)攝像機殼體7內(nèi)設(shè)有CCD8、AD轉(zhuǎn)化模塊9，工業(yè)攝像機內(nèi)的CCD8、AD轉(zhuǎn)化模塊9的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互連接關(guān)系、安裝形式與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，為了使本實用新型更加適用于通過網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來進行傳遞圖像和聲音，工業(yè)攝像機內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器10，這樣，工業(yè)攝像機的輸出信號直掃可以進入以太網(wǎng)，而且可以多用戶直接訪問此攝像機，本實用新型鏡頭中采用凸鏡代替了原來的平鏡，凸鏡的視野廣闊，它包括的景象不僅是水平方向，而且還有垂直方向180度的視野，監(jiān)控范圍是現(xiàn)有技術(shù)的3-4倍，另外，工業(yè)攝像機內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器，使本實用新型特別適用于通過網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來進行傳遞圖像和聲音，客戶終端需要安裝一個本發(fā)明自主開發(fā)的觀察實時全景視頻圖像的軟件，可同時展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形變形修正處理方法，從以太網(wǎng)得到視頻信號后，便可以在界面上有多路圖像接收、處理、顯示，攝象機的控制，用戶管理功能，圖形錄象、檢索和回放等功能。
如圖3所示本系統(tǒng)前端設(shè)備的運行控制流程圖首先，攝像機從外界采集到視頻信號，通過同軸電纜將信號傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器，視頻服務(wù)器的功能相當(dāng)于＝計算機+視頻壓縮卡+WEB服務(wù)器+視頻切換器+網(wǎng)卡+操作系統(tǒng)，視頻服務(wù)器傳送極高質(zhì)量的M-JPEG圖像，刷新頻率最高可達到每秒25幀(PAL)。它提供了功能上包羅廣泛的一體化解決方案，用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，直接連接到10/100兆的以太網(wǎng)絡(luò)，一步到位，它使網(wǎng)絡(luò)中的多個計算機能直接訪問視頻服務(wù)器中選擇生動的視頻圖像。
視頻服務(wù)器輸出是用RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口進入10/100兆的以太網(wǎng).視頻服務(wù)器支持TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、NTP、ARP、BOOTP、CHAP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
如圖4所示系統(tǒng)中服務(wù)器端控制中心運行控制流程圖，中心服務(wù)器通過RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口得到以太網(wǎng)傳輸?shù)囊曨l信號，中心服務(wù)器的技術(shù)參數(shù)是CPU 2.4G，內(nèi)存512M主板SE7500CW2，SCSI*2 RAID 1，顯卡ATI RAGE XL。
中心服務(wù)器的功能有視頻信號分流，安全權(quán)限等級檢查，圖像修正，本發(fā)明獨立開發(fā)幾何變形軟件，以修正由于凸鏡造成的邊緣幾何變形問題(關(guān)于幾何變形軟件中所用的算法和邏輯框圖，我們將在軟件知識產(chǎn)權(quán)，版權(quán)申請中詳細闡述)。
這里本系統(tǒng)有2點創(chuàng)新特征1、圖像邊緣顯示無幾何變形，2、在實時視頻信號中動態(tài)修正圖形不影響視頻信號的傳輸速度，每秒處理圖形最高達到25幀，中心服務(wù)器的功能若能夠完成，將處理后的實時視頻信號用TCPIP協(xié)議在局域網(wǎng)內(nèi)通訊傳輸?shù)娇蛻舳蜳C機，圖5是客戶終端的運行控制流程圖，客戶終端是由若干個PC機組成，其技術(shù)參數(shù)是PIII800以上，256M，20G硬盤，(推薦磁盤陣列)，VGA顯示卡，支持1024×768分辨率，客戶端軟件有這些功能1)實現(xiàn)用戶管理功能，如果是，進入步驟2，2)實現(xiàn)多格式顯示，修正圖像顯示，多用戶訪問，如果是，進入步驟33)實現(xiàn)錄像功能，如果是，進入步驟4，4)實現(xiàn)檢索文件并回放功能，如果是，完成設(shè)定的用戶全部功能，如圖6所示全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中在客戶端得到的全景圖(部分處理結(jié)果)，這個全景圖顯示的是水平方向180度和垂直方向180度的視野，并且經(jīng)過專用軟件處理，顯示圖象無幾何變形，監(jiān)控范圍無盲點，這在我們國家現(xiàn)有的監(jiān)控技術(shù)(擁有獨立自主知識)中沒有任何的報道，由于采用的是網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化技術(shù)，我們的產(chǎn)品更便于計算機進行視頻信息的壓縮、儲存、分析、顯示以及報警等自動化處理，從而實現(xiàn)無人值守；用戶通過網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)了遠距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達到親臨現(xiàn)場的效果；專門開發(fā)的應(yīng)用軟件使用戶可以在PC界面上看到全景實時修正的視頻圖像流，大大提高了監(jiān)控效率，范圍和水平，同時獲得更為逼真、清晰的圖像與更為便捷、實用的監(jiān)控管理和維護。
本系統(tǒng)可以運行在不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬情況，而且都可以看到實時視頻圖，使本系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性、實用性和可靠性。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)

視頻圖像質(zhì)量技術(shù)參數(shù)

*最高速率指的是單用戶、單視頻源。**隔行掃描圖象。***四畫面圖象指的是一個視頻服務(wù)器上的四個視頻源組成一幅圖象。
權(quán)利要求
1.一種全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控前端設(shè)備、控制中心設(shè)備、客戶終端三部分組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)圖景的攝像、傳輸、控制、顯示、修正，使全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享，其特征是所述的監(jiān)控前端設(shè)備由鏡頭和工業(yè)攝像機組成，鏡頭內(nèi)設(shè)有鏡面套筒，鏡面套筒內(nèi)的鏡面采用凸?fàn)铉R面，鏡面套筒上設(shè)有鏡面伸縮裝置，工業(yè)攝像機內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所說的控制中心設(shè)備設(shè)有服務(wù)器端實行并行計算方法軟件，解決在大量圖形修正處理過程中實時視頻速度問題。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2之一所述的一種全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所說的客戶終端部分設(shè)有觀察實時全景視頻圖像的軟件，可同時展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形變形修正處理方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全景遠程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括特殊的凸鏡，攝像機，視頻服務(wù)器，中心服務(wù)器，PC機和獨立自主開發(fā)的計算機軟件，凸鏡是一種球形狀鏡頭，它可以采集到全景的景象，攝像機通過同軸線傳輸模擬信號到視頻服務(wù)器，視頻服務(wù)器完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字圖像，通過網(wǎng)絡(luò)通訊傳到中心服務(wù)器，在中心服務(wù)器上進行圖像處理，然后按照用戶權(quán)限網(wǎng)絡(luò)通訊傳到客戶端，這樣在計算機界面上可以看到全景實時視頻圖像，無盲點，全景圖像不僅是包括水平方向而且還包括垂直方向上的經(jīng)過幾何變形修正的圖像，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作、運行和維護方便、可靠，適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬，具有很強的實用性。
文檔編號G06F9/44GK1479462SQ0311251
公開日2004年3月3日 申請日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者朱曉陽 申請人:威?？藙谒箶?shù)碼通迅有限公司