專利名稱：基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，屬于圖像識別和監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
視頻監(jiān)控已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用，尤其在各種需要安全監(jiān)控的場合:小區(qū)、家庭、倉庫及各種重要地點(diǎn)。目前視頻監(jiān)控主要是通過人工監(jiān)視和視頻壓縮后存儲方式保證監(jiān)控點(diǎn)的安全，由于人員疲勞和疏忽，往往當(dāng)發(fā)生安全問題時(shí)只能通過事后調(diào)取存儲視頻追蹤事件過程，無法實(shí)時(shí)防止和制止入侵事故。部分監(jiān)控裝置通過視頻連接電腦，編制簡單的基于PC平臺的軟件實(shí)現(xiàn)即時(shí)報(bào)警。但目前絕大部分應(yīng)用并不成功，主要體現(xiàn)在當(dāng)產(chǎn)生光源干擾時(shí)頻繁誤報(bào)，使值班人員產(chǎn)生不信任，甚至關(guān)閉報(bào)警。因此許多需要實(shí)時(shí)入侵檢測的場合另外使用光電技術(shù)、紅外感應(yīng)器等技術(shù)彌補(bǔ)原來視頻監(jiān)控的缺陷。盡管監(jiān)控視頻已經(jīng)具有廣闊的市場擁有率，但對入侵事故缺乏智能化的技術(shù)和手段去識別。本發(fā)明通過對視頻監(jiān)控設(shè)備的特點(diǎn)分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式硬件設(shè)備，硬件設(shè)備內(nèi)部的嵌入式軟件針對數(shù)字化后的監(jiān)控視頻圖像完成紋理提取，進(jìn)一步地對于視頻監(jiān)控圖像設(shè)計(jì)一系列規(guī)則實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻的識別和入侵報(bào)警。
發(fā)明內(nèi)容實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型提出一種基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，能夠在視頻監(jiān)控的同時(shí)對入侵行為進(jìn)行報(bào)警。技術(shù)方案:本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，包括對外部模擬視頻信號進(jìn)行取樣的取樣電路、連接到取樣電路將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號的解碼電路、連接到解碼電路并對數(shù)字視頻信號進(jìn)行分析判斷的微控制器、與微控制器連接的SRAM存儲器、控制監(jiān)控視頻通道的監(jiān)控電路、受微控制器控制的聲光報(bào)警器和聲光驅(qū)動芯片、聲光驅(qū)動芯片為聲光報(bào)警器提供電力驅(qū)動、受微控制器控制的繼電器電路、與微控制器連接的用于通信電平轉(zhuǎn)換的通信轉(zhuǎn)換芯片以及電源電路。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括用于微控制器調(diào)試的JTAG調(diào)試電路。所述微控制器采用CortexM4芯片，所述SRAM存儲器采用128KB以上空間的SRAM，所述解碼電路采用SAA7113H芯片。有益效果:本實(shí)用新型能夠智能化地完成入侵檢測、報(bào)警和事件記錄，可以直接改造已經(jīng)安裝的視頻監(jiān)控設(shè)備，也可以獨(dú)立作為入侵監(jiān)控裝置。

圖1為本實(shí)用新型中輸入端、輸出端和取樣電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型中解碼電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型中微處理器的電路結(jié)構(gòu)圖；[0010]圖4為本實(shí)用新型中存儲器的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5為本實(shí)用新型中監(jiān)控電路和聲光報(bào)警器的電路結(jié)構(gòu)圖；圖6為本實(shí)用新型中第二接口的電路結(jié)構(gòu)圖；圖7為本實(shí)用新型中聲光驅(qū)動芯片的電路結(jié)構(gòu)圖；圖8為本實(shí)用新型中開關(guān)電源芯片的電路結(jié)構(gòu)圖；圖9為本實(shí)用新型中JTAG調(diào)試電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖10為本實(shí)用新型中繼電器電路和通信轉(zhuǎn)換芯片的電路結(jié)構(gòu)圖；圖11為本實(shí)用新型中第三調(diào)試芯片和擴(kuò)展接口的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，四對輸入端口 IN0-1N3和輸出端口 0UT0-0UT3相對應(yīng)的連接在一起，其均采用同軸電纜接口。取樣電路包括第三電位器RP3和取樣電阻R0-R3。取樣電路直接連接到輸入和輸出端口之間的信號通路上，可以實(shí)時(shí)的取樣視頻信號，取樣電路得到的模擬視頻信號通過第一接口 Pl發(fā)送給解碼電路。如圖2所示，解碼電路采用SAA7113H芯片，該芯片能夠自適應(yīng)PAL或NTSC制式的模擬視頻信號，將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字視頻信號傳輸給微處理器。微控制器采用STM32F407芯片，輸入微控制器的數(shù)字視頻信號直接存儲在存儲器中。如圖4所示，存儲器采用IS66WV51216芯片。監(jiān)控電路可以對相對應(yīng)的一·路或幾路視頻信號進(jìn)行監(jiān)控。下面對說明書附圖中各元件及信號說明:I)輸入端IN0-1N3為4路監(jiān)控視頻信號輸入端(BNC接口)。2)輸出端0UT0-0UT3為視頻信號輸出端(BNC接口)。3)取樣電阻R0-R3與第三電位器RP3組成取樣電路，其取樣信號由第一接口 Pl轉(zhuǎn)接到圖2所示的電路。4)如圖5所示，開關(guān)S0-S3和第一電位器RPl組成監(jiān)控電路，能夠監(jiān)控相應(yīng)視頻通道是否啟動，其輸出經(jīng)過第二接口 P2接入微控制器U2。5)指示燈D7-D10、電源指示燈D1、遠(yuǎn)程通信指示燈D2、蜂鳴器BZ與排阻RP2 —起
構(gòu)成聲光報(bào)警器。6)如圖7所示，聲光報(bào)警器由聲光驅(qū)動芯片UlO (ULN2003)提供功率推動，聲光驅(qū)動芯片UlO的輸入信號來自于第二接口 P2，第二接口 P2的信號由微控制器U2提供。7)第一電容Cl和第二電容C2為普通去耦電容。8)開關(guān)電源芯片U4(LM2575)、第三二極管D3、第四二極管D4、第一電感L1、第四十電容C40、第四i^一電容C41和第四十二電容C42組成電源電路。第三接口 P3接入外部提供的DC12V電源，由電源電路轉(zhuǎn)換為直流3.3V，提供圖中稱為第一 Vdda和第四Vddd電源。去耦電容C20-C26，在PCB設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)需求配置。9)解碼芯片U1(SAA7113H)、第十至第十五電容C10-C15、第二電阻R2、第一接口P1、第三晶振CY3、第八電容C8、第九電容C9、第二電感L2、第十六電容C16組成四路視頻輸入的解碼電路。模擬視頻信號接入解碼芯片U1，解碼芯片Ul的SCL和SDA (I2C總線)與微控制器U2 (STM32F407)連接，解碼芯片Ul的工作狀態(tài)由微控制器U2通過該I2C總線配置為合適的工作方式。解碼芯片Ul的VPOO VP07 (視頻數(shù)據(jù)總線)、PSYC (點(diǎn)同步)、VSYC(場同步)、HSYC (行同步)與微控制器U2的CAMERA接口連接。10)第二調(diào)試芯片J2、調(diào)試電阻RJ1-RJ6是微控制器U2的JTAG調(diào)試電路。11)繼電器電路由繼電器驅(qū)動芯片U3 (ULN2003)與繼電器ARL0-ARL3組成繼電器輸出電路。觸點(diǎn)狀態(tài)由Jl輸出，繼電器驅(qū)動芯片U3接收微控制器U2的控制信號，經(jīng)繼電器驅(qū)動芯片U3的功率放大，推動繼電器動作。12)通信轉(zhuǎn)換芯片U5(MAX3485)為半雙工RS485通信電平轉(zhuǎn)換電路，將微控制器U2的串行CMOS電平轉(zhuǎn)換為RS485差動電平，其中通信轉(zhuǎn)換芯片U5的引腳2 (COMD)為半雙工發(fā)送和接收控制信號。13)微控制器U2和SRAM存儲器U6 (IS66WV51216)組成了具有擴(kuò)展RAM的最小系統(tǒng)。其中第一晶振CY1、第一電容Cl和第二電容C2組成主時(shí)鐘。第二晶振CY2、第三電容C3和第四電容C4為輔助時(shí)鐘。短接塊PBO-PBl以及短接電阻RBO-RBl組成短接電路，用于配置處理器工作模式。第一電阻Rl和第七電容C7為阻容復(fù)位電路。其他外圍電容用于電平濾波。14)第三調(diào)試芯片J3和擴(kuò)展接口 SD為用于視頻調(diào)試和擴(kuò)展存儲空間。在監(jiān)控電路中打開需要監(jiān)控的一路或幾路輸入視頻通道開關(guān)。取樣電路得到模擬視頻信號通過第一接口 Pl發(fā)送給解碼電路。解碼電路能夠自適應(yīng)PAL或NTSC制式的模擬視頻信號，將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字視頻信號傳輸給微控制器。微控制器將數(shù)字視頻信號直接存儲在SRAM存儲器中，供微控制器調(diào)用。微控制器對儲存的數(shù)字視頻信號進(jìn)行圖像分析，通過對比現(xiàn)有圖片和正常情況下的圖片來判斷是否有入侵發(fā)生。如果發(fā)生入侵，微控制器控制聲光報(bào)警器中，連接在發(fā)生入侵的一路視頻通道中的指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。同時(shí)，繼電器電路中的繼電器觸點(diǎn)閉合以提供外部報(bào)警。微控制器內(nèi)部記錄報(bào)警狀態(tài)，并允許外部通過通信轉(zhuǎn)換芯片U5進(jìn)行查詢。
權(quán)利要求1.基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，其特征在于，包括對外部模擬視頻信號進(jìn)行取樣的取樣電路、連接到取樣電路將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號的解碼電路、連接到解碼電路并對數(shù)字視頻信號進(jìn)行分析判斷的微控制器、與微控制器連接的SRAM存儲器、控制監(jiān)控視頻通道的監(jiān)控電路、受微控制器控制的聲光報(bào)警器和聲光驅(qū)動芯片、聲光驅(qū)動芯片為聲光報(bào)警器提供電力驅(qū)動、受微控制器控制的繼電器電路、與微控制器連接的用于通信電平轉(zhuǎn)換的通信轉(zhuǎn)換芯片以及電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，其特征在于，還包括用于微控制器調(diào)試的JTAG調(diào)試電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，其特征在于，所述微控制器采用CortexM4芯片，所述SRAM存儲器采用128KB以上空間的SRAM，所述解碼電路采用SAA7113H芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于圖像紋理特征的監(jiān)控視頻識別裝置，其包括對外部模擬視頻信號進(jìn)行取樣的取樣電路、連接到取樣電路將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號的解碼電路、連接到解碼電路并對數(shù)字視頻信號進(jìn)行分析判斷的微控制器、與微控制器連接的SRAM存儲器、控制監(jiān)控視頻通道的監(jiān)控電路、受微控制器控制的聲光報(bào)警器和聲光驅(qū)動芯片、聲光驅(qū)動芯片為聲光報(bào)警器提供電力驅(qū)動、受微控制器控制的繼電器電路、與微控制器連接的用于通信電平轉(zhuǎn)換的通信轉(zhuǎn)換芯片以及電源電路。本實(shí)用新型能夠智能化地完成入侵檢測、報(bào)警和事件記錄，可以直接改造已經(jīng)安裝的視頻監(jiān)控設(shè)備，也可以獨(dú)立作為入侵監(jiān)控裝置。
文檔編號G08B13/196GK203165135SQ20132001634
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者周斌, 余放, 張保琳 申請人:南京格蕾飛信息技術(shù)有限公司