專利名稱：一種基于ccd高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于CCD (Charge Coupled Device,電荷I禹合元件)高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)，屬于監(jiān)控?cái)z像技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合的攝像系統(tǒng)是ー種嵌入式系統(tǒng)，并且一直是人們不斷研究的ー個(gè)熱點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)化可以實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)上網(wǎng)監(jiān)看，不受時(shí)間、地點(diǎn)限制。由于網(wǎng)絡(luò)攝像會(huì)用于特殊領(lǐng)域，尤其是監(jiān)控，對網(wǎng)絡(luò)攝像所得到的視頻圖像質(zhì)量，比如畫面色彩、傳輸速度、曝光程度等的要求也在不斷提高。具有高清晰度的網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)成為現(xiàn)階段大量普及也是此領(lǐng)域研究的重點(diǎn)問題。高清晰攝像機(jī)主要體現(xiàn)在畫面清晰度上，要做到畫面的清晰度，必須在亮度信號(hào)、彩色信號(hào)邊緣補(bǔ)正、色彩調(diào)整等指標(biāo)上達(dá)到綜合性的要求。目前的網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)主要基于CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的一種圖像傳感器，CMOS上帯正電荷負(fù)電的晶體管遇光后產(chǎn)生強(qiáng)弱不等電流這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電路被處理芯片記錄和解讀，利用光-電可以轉(zhuǎn)換特性，將投射在其感光面上的光像信息收集并轉(zhuǎn)換為與之成相應(yīng)比例的圖像電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過放大和A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字化信號(hào)，再通過顯示屏顯示出具有較高清晰度的視頻內(nèi)容。盡管基于CMOS的高清攝像系統(tǒng)可以以較低功耗和較低成本來實(shí)現(xiàn)清晰的攝像，但就目前技術(shù)來看，利用CMOS元件達(dá)到的成像效果并沒有達(dá)到我們對高清的高要求，在某些特定情況下并不能很好地實(shí)現(xiàn)高清視頻播放。由于CMOS感光元件往往通透性一般，對實(shí)物的色彩還原能力偏弱，低光照條件下曝光能力也不太好，尤其是在夜晚等光線條件較差時(shí)，基于CMOS的攝像系統(tǒng)感光性能也不是很理想。
發(fā)明內(nèi)容鑒于基于CMOS的網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)存在的問題和不足，本發(fā)明的目的是提供ー種基于CCD (Charge Coupled Device,電荷稱合元件)的高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用了 CCD圖像傳感器來代替原來的CMOS器件，可以保持信號(hào)傳輸時(shí)不失真，保持資料的完整性，提高獲得視頻的成像質(zhì)量。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種基于CXD高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)，在于1)(XD圖像傳感器首先與行場同步接ロ連接得到模擬信號(hào)，然后與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接實(shí)現(xiàn)將模擬的畫面圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，再通過CPLD (ComplexProgrammable Logic Device)復(fù)雜可編程邏輯器件進(jìn)行圖像預(yù)處理；2)嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器由基于TMS320DM365的DaVinci數(shù)字媒體處理器構(gòu)成，該嵌入式處理器對數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編解碼、存儲(chǔ)等處理；3)嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器通過以太網(wǎng)RJ45接ロ與視頻服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對攝像系統(tǒng)的控制。[0010]本發(fā)明與基于CMOS的攝像系統(tǒng)相比，由于采用了 CXD成像器件，圖像質(zhì)量獲得提高，且在低光照條件下的感光度比基于CMOS的系統(tǒng)有了明顯的提升。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)容易、運(yùn)行可靠、穩(wěn)定性高、成像質(zhì)量高。

圖I為本實(shí)用新型一種基于(XD高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實(shí)用新型A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPLD、數(shù)字媒體信號(hào)處理器硬件連接示意圖。圖I中1-CCD圖像傳感器；2_A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器；3_ CPLD復(fù)雜可編程邏輯器；
4-數(shù)字媒體信號(hào)處理器；5_RJ45網(wǎng)絡(luò)接ロ。圖2中①BUSY狀態(tài)信號(hào)；(DSTAR時(shí)序驅(qū)動(dòng)信號(hào)；(D DO—D15數(shù)據(jù)值； PS程序空間選通信號(hào)線；⑤DMARO外部中斷請求。
具體實(shí)施方式
①CO)圖像傳感器I 一般由若干引腳組成，分別為vertical register transferclock:垂直寄存器傳輸時(shí)鐘horizontal register transfer clock:水平寄存器傳輸時(shí)鐘 signal output 信號(hào)輸出 supply voltage 給CCD供電電壓 reset gate clock 復(fù)位時(shí)鐘。②先通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器2將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)位，③數(shù)據(jù)輸出后再做一大堆的運(yùn)算(顔色，亮度，白平衡等功能)，如果將數(shù)據(jù)直接傳輸給MCU進(jìn)行運(yùn)算的話，會(huì)對處理芯片及通訊總線產(chǎn)生很大的運(yùn)算及數(shù)據(jù)傳輸壓力，所以此時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3，這時(shí)就需要CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3對CCD圖像傳感器I的信號(hào)進(jìn)行采用和分祈，由CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3做運(yùn)算，再對特殊功能寄存器進(jìn)行配置，當(dāng)然這些配置都是預(yù)先設(shè)定好的，由驅(qū)動(dòng)程序工程師對各種環(huán)境進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，例如色彩飽和度，快門值，白天夜晚模式等，根據(jù)不同的環(huán)境再根據(jù)芯片手冊中的特殊功能寄存器說明進(jìn)行數(shù)據(jù)配置，許多復(fù)雜的運(yùn)算過程全部由CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3來完成，大大降低了 MCU的運(yùn)算壓力及通訊壓カ，④TMS320DM365數(shù)字媒體信號(hào)處理器4與CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3的通訊可采用I2C的總線方式。在軟件實(shí)現(xiàn)上主要有三大部分第一部分寫做好SENSOR的驅(qū)動(dòng)程序，此驅(qū)動(dòng)程序的代碼包含對攝像頭寄存器的配置。第二部分為實(shí)現(xiàn)欲動(dòng)程序與應(yīng)用函數(shù)的無縫鏈接。也就如何應(yīng)用驅(qū)動(dòng)程序的進(jìn)程，例如如何打開設(shè)備文件，初始化設(shè)備，退出函數(shù)等。第三部將驅(qū)動(dòng)程序加載進(jìn)來后進(jìn)行內(nèi)核編譯。通過這三部的順序就可以通過SENSOR的采樣配合CPLD復(fù)雜可編程邏輯器3的數(shù)據(jù)配置還原出優(yōu)秀的圖像效果。⑤TM320DM365數(shù)字媒體信號(hào)處理器具有標(biāo)準(zhǔn)H. 264編碼庫，當(dāng)視頻服務(wù)器需要瀏覽高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的視頻時(shí)，可通過目前較為流行的RTSP實(shí)時(shí)流協(xié)議進(jìn)行圖像網(wǎng)絡(luò)傳遞，控制流通訊可通過客戶端API函數(shù)接ロ或CGI函數(shù)接ロ的形式實(shí)現(xiàn)對接。這樣基于CXD的高清圖像就可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽了。
權(quán)利要求1.一種基于CXD高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)，其特征在于CXD圖像傳感器首先與行場同步接ロ連接得到模擬信號(hào)，然后與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接實(shí)現(xiàn)將模擬的畫面圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，再通過CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件進(jìn)行圖像預(yù)處理后與嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器連接；該嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器對數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編解碼、存儲(chǔ)等處理；并通過以太網(wǎng)RJ45接ロ與視頻服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對攝像系統(tǒng)的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種基于CCD高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)，其特征在于所述嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器是由基于TMS320DM365的DaVinci構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于CCD高清網(wǎng)絡(luò)攝像系統(tǒng)，屬監(jiān)控?cái)z像技術(shù)領(lǐng)域，其在于CCD圖像傳感器首先與行場同步接口連接得到模擬信號(hào)，然后與A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接實(shí)現(xiàn)將模擬的畫面圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)，再通過CPLD復(fù)雜可編程邏輯器件進(jìn)行圖像預(yù)處理；嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器由基于TMS320DM365的DaVinci數(shù)字媒體處理器構(gòu)成，該嵌入式處理器對數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行編解碼、存儲(chǔ)等處理；嵌入式數(shù)字媒體信號(hào)處理器通過以太網(wǎng)RJ45接口與視頻服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對攝像系統(tǒng)的控制。本實(shí)用新型用CCD傳感器代替了以往的CMOS，大大提高了通過攝像機(jī)得到的視頻圖像的成像質(zhì)量，并且能夠在光照條件較差的情況下也具有較高的感光性能。該實(shí)用新型也實(shí)現(xiàn)了將監(jiān)控系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，方便用戶實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
文檔編號(hào)H04N7/18GK202634596SQ20112057219
公開日2012年12月26日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者傅俊勇, 薛維根, 田佳 申請人:上海冠林西科姆智能科技有限公司, 上海冠林電器(海安)有限公司