專利名稱：一種gps圖像采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種圖像采集器，確切地說是涉及在公交車上使用的一種監(jiān)控系統(tǒng)GPS圖像采集器。
背景技術(shù)：
隨著國家公路網(wǎng)建設(shè)的飛躍發(fā)展，公路客運(yùn)量急聚增長。為了能夠確?？瓦\(yùn)安全，防范及應(yīng)急處理突發(fā)事件，必須加強(qiáng)客運(yùn)管理，因此在載人客車上設(shè)計(jì)與安裝圖像監(jiān)控系統(tǒng)已勢在必行。圖像監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)由依序串聯(lián)的攝像頭、圖像采集器、通信設(shè)備，以及通過無線網(wǎng)絡(luò)信道與該通信設(shè)備連通的監(jiān)控中心組成。攝像頭安裝在車廂里，可對車廂內(nèi)前、后兩個(gè)車門附近區(qū)進(jìn)行攝像；監(jiān)控中心是一臺能夠接收GPS圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備，一般放置在管理部門，完成對指定客車的監(jiān)控、存儲收到的車內(nèi)圖像信息、通過數(shù)據(jù)庫檢索存儲的圖像；圖像采集器是客車監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，由于需要對客車前后門進(jìn)行監(jiān)控，就需要圖像采集器能夠支持兩路圖像的傳輸。
目前市場上銷售的圖像采集器，大多數(shù)只能采集和處理一路圖像。為了能夠?qū)崿F(xiàn)兩路圖像傳輸，通常采取兩種辦法其一是使用兩個(gè)圖像采集器，缺點(diǎn)是使系統(tǒng)成本過高；其二是在圖像采集器中使用兩個(gè)圖像采集模塊，并在兩模塊后增加一個(gè)圖像合路器，把圖像合為一路處理，雖然成本略有降低，但缺點(diǎn)是兩路圖像合成一路，會給后端圖像處理造成不便，同時(shí)，由于圖像合路器功耗高而導(dǎo)致圖像采集器功耗過高，不利于圖像采集器小型化；再有，客車監(jiān)控系統(tǒng)通常要靠短波或超短波通信來實(shí)現(xiàn)，然而這兩種通信方式，都具有通信不可靠的嚴(yán)重缺點(diǎn)，會造成監(jiān)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，影響監(jiān)控效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于為客車監(jiān)控系統(tǒng)提供一種只用一個(gè)圖像采集模塊，即可實(shí)現(xiàn)對兩路圖像進(jìn)行監(jiān)控，可大幅度降低功耗與制造成本，工作穩(wěn)定可靠的GPS圖像采集器。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過實(shí)施下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種GPS圖像采集器，由壁面設(shè)置有雙通道視頻信號輸入接口和通信接口的殼體，安裝在殼體內(nèi)的GPS圖像采集處理電路，及工作電源所組成，其特征在于GPS圖像采集處理電路包括視頻采集模塊電路，媒體處理及控制中心模塊電路，存儲模塊電路及通信接口模塊電路；其中媒體處理及控制中心模塊電路，分別與視頻采集模塊電路、存儲模塊電路及通信接口模塊電路連接，而視頻采集模塊電路還連接到殼體的雙通道視頻信號輸入接口上，通信接口模塊電路連接到殼體的通信接口上。
附加技術(shù)特征是①媒體處理及控制中心模塊電路的核心，采用功能強(qiáng)大的ADSP-BF532處理器；視頻采集模塊電路的核心，采用SAA7113芯片；存儲模塊電路，由分別與媒體處理及控制中心模塊連接的SDRAM易失性存儲器、NAND FLASH非易失性存儲器及FLASH程序存儲器組成，其中SDRAM采用HY57V561620，NANDFLASH采用K9F1G08U0M，F(xiàn)LASH采用TE28F160；通信接口模塊電路的核心，采用MAX3232通信模塊并實(shí)現(xiàn)與殼體上的RS232通信接口連接。
②通過ADSP-BF532的PF8管腳，連接I2C控制總線的SDA數(shù)據(jù)線，通過PF9管腳，連接I2C控制總線的SCL時(shí)鐘信號線，并通過該I2C控制總線，連接到視頻采集模塊SAA7113芯片的I2C接口上，實(shí)現(xiàn)ADSP-BF532通過I2C控制總線對雙通道視頻信號的分時(shí)切換。
③將ADSP-BF532的PF2管腳與視頻采集模塊SAA7113芯片的CE管腳連接，實(shí)現(xiàn)ADSP-BF532通過PF2及CE管腳對SAA7113工作的控制。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于(1)降低了客車監(jiān)控系統(tǒng)的成本；由于本GPS圖像采集器，只使用一個(gè)視頻采集模塊來實(shí)現(xiàn)雙通道圖像監(jiān)控，極大地節(jié)省了圖像采集器的成本，從而達(dá)到了降低客車監(jiān)控系統(tǒng)成本的目的。
(2)功耗低；由于本GPS圖像采集器，比通常的圖像采集器至少節(jié)省了兩個(gè)模塊，即一個(gè)視頻采集模塊一個(gè)圖像合路模塊，并采用低功耗設(shè)計(jì)，從而降低了圖像采集器的運(yùn)行功耗。
(3)體積小便于安裝；本圖像采集器采用了簡化的模塊設(shè)計(jì)，并優(yōu)化了電路設(shè)計(jì)，從而極大的減少了設(shè)備的體積，安裝時(shí)可把本圖像采集器與車臺等設(shè)備裝在一起，達(dá)到減少在客車中占用的空間，安裝后能夠做到較好的隱蔽性。
(4)能使客車監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定；本圖像采集器使用的是GPS系統(tǒng)中的GPRS通信方式，比通常的短波、超短波通信方式具有更少的信道誤碼率，從而從根本上保障了監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
(5)能夠保證監(jiān)控的可靠性和連續(xù)性；本圖像采集器自帶了大容量的FLASH和SDRAM存儲器，前者能保證當(dāng)圖像采集器斷電后也能夠保存斷電前的圖像，并能在事后取出到監(jiān)控中心，保證了監(jiān)控的可靠性；而后者SDRAM存儲器，則為當(dāng)發(fā)生客車與監(jiān)控中心失去聯(lián)系等意外情況時(shí)，能把重要圖像信息保存下來，并為在恢復(fù)聯(lián)系后把保存的圖像傳輸?shù)街行奶峁┝吮Ｕ?，從而保證了監(jiān)控的連續(xù)性。


圖1為公交客車GPS圖像監(jiān)控系統(tǒng)組成示意圖圖2為本實(shí)用新型GPS圖像采集器結(jié)構(gòu)原理示意圖圖3為本實(shí)用新型視頻采集模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖圖4為媒體處理及控制中心模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖圖5為存儲模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖圖6為通信模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖圖7為工作電源電路示意圖圖中標(biāo)記1為攝像頭，2為GPS圖像采集器，3為監(jiān)控中心，4為模擬視頻信號輸入，5為數(shù)字視頻信號輸入，6為數(shù)據(jù)地址總線，7為連接GPS車載臺。
具體實(shí)施方式
客車監(jiān)控系統(tǒng)用的車載GPS圖像采集器，由壁面設(shè)置有雙通道VIDEO視頻信號輸入接口和RS232通信接口的殼體，安裝在殼體內(nèi)的GPS圖像采集處理電路，及工作電源所組成；其中GPS圖像采集處理電路包括一塊以SAA7113芯片為核心的視頻采集模塊電路，以ADSP-BF532處理器模塊為核心的媒體處理及控制中心模塊電路，由型號為HY57V561620的SDRAM易失性存儲器、型號為K9F1G08U0M的NAND FLASH非易失性存儲器、及型號為TE28F160的FLASH程序存儲器組成的存儲模塊電路，及以MAX3232通信模塊為核心的通信接口模塊電路；ADSP-BF532媒體處理及控制中心模塊，通過其PF8管腳連接I2C控制總線的SDA數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)，通過其PF9管腳將產(chǎn)生的時(shí)鐘信號連接到I2C控制總線的SCL時(shí)鐘信號線，并將該I2C控制總線與SAA7113視頻采集模塊的I2C接口連接；ADSP-BF532媒體處理及控制中心模塊，通過地址總線、數(shù)據(jù)總線及相關(guān)線路分別與SDRAM、NAND FLASH、FLASH存儲模塊連接；ADSP-BF532媒體處理及控制中心模塊，通過TX、RX信號線與MAX3232通信模塊連接；SAA7113視頻采集模塊，還通過視頻信號輸入線VIDEO IN1及VIDEOIN2連接到殼體的雙通道視頻信號輸入接口上；而MAX3232通信模塊通過TXD、RXD信號線連接到殼體的RS232通信接口上；ADSP-BF532媒體處理及控制中心模塊，其所需內(nèi)核電源電壓為1.2V且可動態(tài)調(diào)整，最低至0.7V，外設(shè)電源電壓為3.3V，根據(jù)應(yīng)用需要能夠動態(tài)調(diào)整電源電壓，以降低功耗，圖7給出了工作電源的電路結(jié)構(gòu)示意圖，該電路以NDS8434電源模塊為核心，分別有1.2V和3.3V的工作電壓輸出。
GPS圖像采集器設(shè)置在每輛車上，其主要功能是①通過攝像頭采集指定通道上，如客車前、后門區(qū)域的圖像；②對采集的圖像進(jìn)行壓縮編碼；③存儲采集到的圖像；④完成與GPS車載臺的通信。
其監(jiān)控的流程如下(1)接收GPS車載臺轉(zhuǎn)發(fā)的監(jiān)控中心的監(jiān)控命令；(2)根據(jù)命令采集指定通道的圖像；(3)對采集的圖像進(jìn)行壓縮編碼處理，例如MPEG-4；(4)把壓縮后的圖像通過GPS車載臺傳給監(jiān)控中心；(5)監(jiān)控中心對接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并顯示。
本實(shí)用新型GPS圖像采集器的電路由四大功能模塊組成，其中媒體處理及控制中心模塊，采用了一個(gè)集高性能DSP和通用微控制器為一體的ADSP-BF532媒體處理器，負(fù)責(zé)執(zhí)行MAX3232通信模塊收到的命令，并通過I2C控制總線控制SAA7113視頻采集模塊，進(jìn)行雙通道切換圖像采集、對采集到的圖像進(jìn)行壓縮編碼、分析處理、也能把編碼后的圖像數(shù)據(jù)存儲到存儲模塊或傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。由于ADSP-BF532媒體處理器沒有現(xiàn)成的I2C控制總線接口，而I2C控制總線僅是一種串行總線，只有SDA數(shù)據(jù)和SCL時(shí)鐘兩根總線，因些，本設(shè)計(jì)中使用ADSP-BF532兩個(gè)I/O管腳，即PF8和PF9兩管腳來模擬實(shí)現(xiàn)I2C控制總線的SDA和SCL信號，通過PF9產(chǎn)生I2C控制總線的時(shí)鐘信號，并通過對PF8管腳進(jìn)行讀寫操作，來實(shí)現(xiàn)I2C控制總線的數(shù)據(jù)傳輸功能。通過ADSP-BF532的PF2管腳，對SAA7113的CE管腳進(jìn)行控制，可以達(dá)到降低功耗的目的。因?yàn)楫?dāng)不使用視頻采集器時(shí)，可把CE信號置為低電平，即讓SAA7113停止工作，并處于低功耗狀態(tài)，反之把CE信號置為高電平，SAA7113就能繼續(xù)工作。
視頻采集模塊，采用PHILIPS公司的SAA7113芯片，該芯片可提供4個(gè)模擬視頻信號輸入接口，2個(gè)8位的視頻信號模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，芯片內(nèi)置數(shù)字鎖相環(huán)和垂直同步發(fā)生裝置，自動適應(yīng)PAL和NTSC制式，具有多種數(shù)字輸出格式，本實(shí)例選用“ITU656-8BIT模式”，提供27MHz的同步時(shí)鐘和一個(gè)I2C配置接口。由于SAA7113提供了4個(gè)視頻信號輸入接口，2個(gè)視頻通道，因此在對圖像傳輸幀率要求不高的場合，充分利用其2個(gè)視頻通道的特性，即在圖像采集時(shí)，通過I2C控制總線對視頻通道的切換進(jìn)行控制，達(dá)到兩路圖像分時(shí)傳輸?shù)哪康?。由于對客車的監(jiān)控沒有必要采用非常高的幀率進(jìn)行圖像監(jiān)控，因此，使用這種設(shè)計(jì)可極大地簡化視頻采集模塊的設(shè)計(jì)。若采用圖像合路器的方案進(jìn)行圖像傳輸，監(jiān)控中心需要對兩路圖像分別處理時(shí)就會非常不便。本設(shè)計(jì)的圖像分時(shí)傳輸可保證兩路圖像的獨(dú)立性，從而方便了圖像在監(jiān)控中心的處理與管理。
本方案中的存儲模塊由三部分組成SDRAM、NAND FLASH、FLASH存儲模塊，其中SDRAM、NAND FLASH為數(shù)據(jù)存儲，F(xiàn)LASH為程序存儲；本設(shè)計(jì)SDRAM采用HY57V561620，NAND FLASH采用K9F1G08U0M，而FLASH采用TE28F160；SDRAM提供采集器在通信斷鏈后的圖像監(jiān)控保存，以使圖像能在通信恢復(fù)連接后繼續(xù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，提高了監(jiān)控的連續(xù)性。NAND FLASH具有容量大、訪問速度快的優(yōu)點(diǎn)，通過它采集器能夠提供在斷電后的圖像存儲，從而保證了監(jiān)控的可靠性。
權(quán)利要求1.一種GPS圖像采集器，由壁面設(shè)置有雙通道視頻信號輸入接口和通信接口的殼體，安裝在殼體內(nèi)的GPS圖像采集處理電路，及工作電源所組成，其特征在于GPS圖像采集處理電路包括視頻采集模塊電路，媒體處理及控制中心模塊電路，存儲模塊電路及通信接口模塊電路；其中媒體處理及控制中心模塊電路，分別與視頻采集模塊電路、存儲模塊電路及通信接口模塊電路連接，而視頻采集模塊電路還連接到殼體的雙通道視頻信號輸入接口上，通信接口模塊電路連接到殼體的通信接口上。
2.按照權(quán)利要求1所述的GPS圖像采集器，其特征在于媒體處理及控制中心模塊電路的核心，采用ADSP-BF532處理器；視頻采集模塊電路的核心，采用SAA7113芯片；存儲模塊電路，由分別與媒體處理及控制中心模塊連接的SDRAM易失性存儲器、NAND FLASH非易失性存儲器及FLASH程序存儲器組成，其中SDRAM采用HY57V561620，NAND FLASH采用K9F1GO8UOM，F(xiàn)LASH采用TE28F160；通信接口模塊電路的核心，采用MAX3232通信模塊并實(shí)現(xiàn)與殼體上的RS232通信接口連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的GPS圖像采集器，其特征在于通過ADSP-BF532的PF8管腳連接I2C控制總線的數(shù)據(jù)線，通過PF9管腳連接I2C控制總線的時(shí)鐘信號線，并通過該I2C控制總線連接到視頻采集模塊SAA7113芯片的I2C接口上，實(shí)現(xiàn)ADSP-BF532通過I2C控制總線對雙通道視頻信號的分時(shí)切換。
4.按照權(quán)利要求2所述的GPS圖像采集器，其特征在于將ADSP-BF532的PF2管腳與視頻采集模塊SAA7113芯片的CE管腳連接，實(shí)現(xiàn)ADSP-BF532通過PF2及CE管腳對SAA7113工作的控制。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種車輛監(jiān)控系統(tǒng)用GPS圖像采集器，由殼體、GPS圖像采集處理電路及電源組成，特征是GPS圖像采集處理電路，包括視頻采集模塊、媒體處理及控制中心模塊、存儲模塊及通信接口模塊電路；媒體處理及控制中心模塊電路分別與視頻采集模塊、存儲模塊及通信接口模塊連接，而視頻采集模塊還連接殼體的雙通道視頻信號輸入接口，通信接口模塊連接殼體的通信接口；其優(yōu)點(diǎn)是只使用一個(gè)視頻采集模塊實(shí)現(xiàn)雙通道圖像監(jiān)控，降低了車輛監(jiān)控系統(tǒng)成本；圖像采集器采用了簡化的模塊設(shè)計(jì)，體積小便于安裝；使用的是GPS系統(tǒng)中的GPRS通信方式，能使車輛監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定；圖像采集器自帶大容量的FLASH和SDRAM存儲器，能保證監(jiān)控的可靠性和連續(xù)性。
文檔編號H04N7/18GK2894158SQ200520036568
公開日2007年4月25日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月19日
發(fā)明者劉智廣, 徐利 申請人:成都三零凱天通信實(shí)業(yè)有限公司