專利名稱：光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)的制作方法
專利說明本實(shí)用新型涉及安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)，尤其是涉及一種內(nèi)部通過光纖傳輸高清視頻的 高速球型攝像機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展，治安管理的日常防控和應(yīng)對(duì)重大恐怖、災(zāi)害等特殊 突發(fā)公共事件的安全防范壓力愈來愈大?？紤]到監(jiān)控的視角、盲區(qū)、隱蔽、機(jī)動(dòng)等方面因素 的影響，高速球型攝像機(jī)具有控制運(yùn)轉(zhuǎn)速度、變焦速度快，能在無人操作時(shí)自動(dòng)掃描、巡航 或還原操作軌跡等功能。高速球型攝像機(jī)就是通過連續(xù)高速旋轉(zhuǎn)的球心帶動(dòng)鏡頭進(jìn)行大范 圍的監(jiān)控。通常高速球型攝像機(jī)球心都需要進(jìn)行360度的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速一般為250 300 度/秒。鏡頭獲得的視頻信息要從高速轉(zhuǎn)動(dòng)的球心傳輸?shù)焦潭娐凡糠?，然后由固定電?部分通過外接線纜傳輸?shù)奖O(jiān)控中心等目的地。目前高速球型攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分的通訊都是通過電滑環(huán)來實(shí)現(xiàn)。電滑環(huán) 的工作原理是導(dǎo)電環(huán)和電刷其中之一固定，另外一個(gè)連接在運(yùn)動(dòng)部分上，導(dǎo)電環(huán)和電刷在 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中始終保持接觸，從而實(shí)現(xiàn)電連接。這種工作方式由于空間小，走線密集， 各種信號(hào)都在滑環(huán)內(nèi)集中，因此各信號(hào)的互感，互容很大，電容耦合尤其嚴(yán)重，同時(shí)動(dòng)力和 信號(hào)間也存在干擾。因此，滑環(huán)對(duì)其中傳輸?shù)男盘?hào)帶寬、速率和信號(hào)質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生限制。為 了不影響信號(hào)質(zhì)量，球芯無法達(dá)到很高的轉(zhuǎn)速。當(dāng)需要進(jìn)行可靠性高，信號(hào)失真小、帶寬大 的高清視頻信號(hào)傳輸時(shí)，電滑環(huán)就無法勝任
發(fā)明內(nèi)容為了解決以上問題，通過采用光電滑環(huán)，來實(shí)現(xiàn)高速球型攝像機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部分和 固定部分之間速率高，帶寬大，失真小，可靠性高的高清視頻傳輸，同時(shí)球心旋轉(zhuǎn)速率可達(dá) 400度/秒。光電滑環(huán)的光纖部分傳輸高清視頻信號(hào)，而電滑環(huán)部分傳輸電源、控制信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，光電滑環(huán)傳輸視頻的 高速球型攝像機(jī)，包括外罩、電機(jī)、固定安裝在外罩內(nèi)的底座以及機(jī)芯，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子 分別固定連接在底座與機(jī)芯上，電機(jī)能帶動(dòng)機(jī)芯高速旋轉(zhuǎn)；底座與機(jī)芯之間連接有光電滑 環(huán)。上述底座上安裝有底座電路板，底座與光電滑環(huán)的支承部固定連接，底座上安裝 有與底座電路板連接的光接收模塊，所述光接收模塊與光電滑環(huán)的支承部通過底座光纖相 連接；所述機(jī)芯上安裝有機(jī)芯電路板，機(jī)芯與光電滑環(huán)的滑動(dòng)軸固定連接，機(jī)芯上安裝有與 機(jī)芯電路板連接的光發(fā)送模塊，機(jī)芯上安裝有通過扁平線與機(jī)芯電路板連接的攝影機(jī)，所 述光發(fā)送模塊與光電滑環(huán)的支承部通過機(jī)芯光纖相連接。上述光電滑環(huán)中電滑環(huán)的導(dǎo)電環(huán)和電刷分別連接有底座導(dǎo)線和機(jī)芯導(dǎo)線，底座導(dǎo) 線與底座電路板相連接，機(jī)芯導(dǎo)線與機(jī)芯電路板相連接。其中電源、控制信號(hào)等抗干擾力較強(qiáng)的信號(hào)都通過光電滑環(huán)中的電滑環(huán)部分在機(jī)芯和底座之間進(jìn)行通信 上述底座電路板上設(shè)置有光電平轉(zhuǎn)換電路、編解碼器、視頻流格式轉(zhuǎn)換模塊；所述 機(jī)芯電路板上設(shè)置有光電平轉(zhuǎn)換電路、編解碼器。編解碼器最好采用FPGA編解碼器。在工作時(shí)由于在機(jī)芯中設(shè)有光發(fā)送模塊，在底座中設(shè)有光接收模塊。光發(fā)送模塊 和解碼器、攝像機(jī)相連，經(jīng)過解碼器疊加字符、視頻格式轉(zhuǎn)換等處理后高清視頻信號(hào)通過光 發(fā)送模塊轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。光信號(hào)通過光電滑環(huán)中的光纖部分傳輸至光接收模塊， 光接收模塊和信號(hào)處理電路相連，接收到的光信號(hào)通過光接收模塊還原成高清視頻信號(hào)， 發(fā)送到信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換成高清視頻信號(hào)后向外部輸出。電源、控制信號(hào)等抗干擾力較強(qiáng) 的信號(hào)都通過光電滑環(huán)中的電滑環(huán)部分在機(jī)芯和底座之間進(jìn)行通信。在處理高速大帶寬視 頻流數(shù)據(jù)的時(shí)候，由于編解碼器采用FPGA編解碼器，F(xiàn)PGA編解碼器采用FIFO緩沖技術(shù)，先 將攝像機(jī)輸出的一幀像素點(diǎn)數(shù)據(jù)緩存在FPGA編解碼器內(nèi)部RAM中，進(jìn)行數(shù)據(jù)格式變換及疊 加字符，然后按照采樣頻率的2倍提取RAM中的數(shù)據(jù)輸出給SERDES，這樣可以將并行數(shù)據(jù)的 位寬降低一倍，同時(shí)FIFO技術(shù)可以保證視頻流的完整性。這種處理方式避免了由于并行數(shù) 據(jù)線多而難以找到相應(yīng)的SERDES，同時(shí)利用FPGA編解碼器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)搬運(yùn)能力，可以在視 頻消隱期間疊加字符和實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)流。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型避免了電滑環(huán)對(duì)視頻傳輸質(zhì)量產(chǎn)生的影響，具 有傳輸?shù)乃俾矢?、帶寬大、失真小、可靠性高以及?shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)，并且球型攝像機(jī)的轉(zhuǎn)速 也能較傳統(tǒng)球型攝像機(jī)有較大的提高。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，包括外罩8、固定安裝在外罩8內(nèi)的底座9 以及機(jī)芯7，電機(jī)6安裝在機(jī)芯7內(nèi)，底座9與機(jī)芯7之間連接有光電滑環(huán)12，底座9與光 電滑環(huán)12的支承部固定連接，機(jī)芯7與光電滑環(huán)12的滑動(dòng)軸固定連接，電機(jī)6的轉(zhuǎn)子固定 連接在光電滑環(huán)12的支承部上；底座9上安裝有底座電路板10，底座9上還安裝有與底座 電路板10連接的光接收模塊2，光接收模塊2與光電滑環(huán)12的支承部通過底座光纖1相 連接；機(jī)芯7上安裝有機(jī)芯電路板5，機(jī)芯7上還安裝有與機(jī)芯電路板連接5的光發(fā)送模塊 4，機(jī)芯7上安裝有通過扁平線14與機(jī)芯電路板5連接的高清攝影機(jī)15，光發(fā)送模塊4與光 電滑環(huán)12的支承部通過機(jī)芯光纖3相連接；光電滑環(huán)12中電滑環(huán)的導(dǎo)電環(huán)和電刷分別連 接有底座導(dǎo)線11和機(jī)芯導(dǎo)線13，底座導(dǎo)線11與底座電路板10相連接，機(jī)芯導(dǎo)線13與機(jī)芯 電路板5相連接；底座電路板10上設(shè)置有光電平轉(zhuǎn)換電路、FPGA編解碼器、視頻流格式轉(zhuǎn) 換模塊；底座9上還設(shè)有CVBS、YPbPr,網(wǎng)絡(luò)、光電、控制、電源等接口，并且視頻接口可根據(jù) 需要定制，如VGA、DVI、LVDS等，各接口通過連線與外部通訊，機(jī)芯電路板5上設(shè)置有光電平 轉(zhuǎn)換電路、FPGA編解碼器。[0017]工作時(shí)，電機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)芯7作高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)固定在機(jī)芯7內(nèi)的高清攝像機(jī)15獲得高清視頻信號(hào)，高清視頻信號(hào)通過FPGA編解碼器疊加字符等處理后通過光電平轉(zhuǎn)換 電路經(jīng)過光發(fā)送模塊4轉(zhuǎn)換成光信號(hào)由機(jī)芯光纖3輸入給光電滑環(huán)12，光電滑環(huán)12將接收 到的光信號(hào)由底座光纖1輸出給光接收模塊2，光信號(hào)經(jīng)過光接收模塊2通過光電平轉(zhuǎn)換電 路和視頻流格式轉(zhuǎn)換模塊還原成高清視頻信號(hào)，經(jīng)過FPGA編解碼器轉(zhuǎn)換成視頻格式后向 外部輸出。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本實(shí)用新型原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，包括外罩、電機(jī)、固定安裝在外罩內(nèi)的底座以及機(jī)芯，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別固定連接在底座與機(jī)芯上，底座與機(jī)芯之間連接有滑環(huán)，特征在于所述滑環(huán)為光電滑環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，其特征在于所述底 座上安裝有底座電路板，底座與光電滑環(huán)的支承部固定連接，底座上安裝有與底座電路板 連接的光接收模塊，所述光接收模塊與光電滑環(huán)的支承部通過底座光纖相連接；所述機(jī)芯 上安裝有機(jī)芯電路板，機(jī)芯與光電滑環(huán)的滑動(dòng)軸固定連接，機(jī)芯上安裝有與機(jī)芯電路板連 接的光發(fā)送模塊，機(jī)芯上安裝有通過扁平線與機(jī)芯電路板連接的攝影機(jī)，所述光發(fā)送模塊 與光電滑環(huán)的支承部通過機(jī)芯光纖相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，其特征在于所述光 電滑環(huán)中電滑環(huán)的導(dǎo)電環(huán)和電刷分別連接有底座導(dǎo)線和機(jī)芯導(dǎo)線，該底座導(dǎo)線與底座電路 板相連接，該機(jī)芯導(dǎo)線與機(jī)芯電路板相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，其特征在于所述底 座電路板上設(shè)置有光電平轉(zhuǎn)換電路、編解碼器、視頻流格式轉(zhuǎn)換模塊；所述機(jī)芯電路板上設(shè) 置有光電平轉(zhuǎn)換電路、編解碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電滑環(huán)傳輸視頻的高速球型攝像機(jī)，其特征在于所述編 解碼器優(yōu)選FPGA編解碼器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)部通過光纖傳輸高清視頻的高速球型攝像機(jī)，包括外罩、電機(jī)、固定安裝在外罩內(nèi)的底座以及機(jī)芯，電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別固定連接在底座與機(jī)芯上，電機(jī)能帶動(dòng)機(jī)芯高速旋轉(zhuǎn)；底座與機(jī)芯之間連接有光電滑環(huán)；光電滑環(huán)的光纖部分傳輸高清視頻信號(hào)，而電滑環(huán)部分傳輸電源、控制信號(hào)。本實(shí)用新型避免了電滑環(huán)對(duì)視頻傳輸質(zhì)量產(chǎn)生的影響，具有傳輸?shù)乃俾矢摺挻?、失真小、可靠性高以及?shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)，并且球型攝像機(jī)的轉(zhuǎn)速也能較傳統(tǒng)球型攝像機(jī)有較大的提高。
文檔編號(hào)H04N5/225GK201708855SQ20092020567
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者孔亞軍, 羅瑋杰 申請(qǐng)人:深圳英飛拓科技股份有限公司