本發(fā)明屬于車載安防監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種全景監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

全景監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于車載安防監(jiān)控領(lǐng)域。目前，在車載安防監(jiān)控領(lǐng)域，采用的解決方案主要有以下兩種。

（1）多路攝像機(jī)+硬盤錄像機(jī)+監(jiān)控顯示器方案

該方案通過在車體不同的位置布置多臺攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)對車輛周圍環(huán)境的觀察，攝像機(jī)視頻傳輸?shù)接脖P錄像機(jī)中進(jìn)行存儲和回放，監(jiān)控顯示器用于顯示視頻。該方案架構(gòu)簡單、成本較低，能夠?qū)崿F(xiàn)基本的視頻監(jiān)控、存儲和回放功能。

（2）多路攝像機(jī)+pc機(jī)方案

該方案同方案一類似，也是通過在車輛不同的位置布置多臺攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輛周圍環(huán)境的觀察。與方案一的不同之處在于，該方案采用帶有多路視頻采集卡的pc機(jī)作為視頻存儲和視頻顯示設(shè)備。該方案與方案一相比，由于采用了pc機(jī)作為后端設(shè)備，可以在完成視頻監(jiān)控任務(wù)的同時(shí)，完成一些其他擴(kuò)展性任務(wù)。

以上兩種方案由于其簡單易用、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在常規(guī)應(yīng)用場合得到了廣泛應(yīng)用。然而以上兩種方案也存在一些不足。比如攝像機(jī)在車輛上布置的時(shí)候，由于車體外形的限制，容易產(chǎn)生監(jiān)控盲區(qū)；只能實(shí)現(xiàn)基本的視頻顯示、存儲和回放功能，完成基本的視頻監(jiān)控任務(wù)，不具備智能分析能力，已經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代安防監(jiān)控任務(wù)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對目前車載安防監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用需要以及當(dāng)前市場上已有車載監(jiān)控?cái)z像機(jī)方案的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種全景監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種全景監(jiān)控系統(tǒng)，包括全景觀察儀、全景控制手柄、全景監(jiān)控箱、手持輸入終端；全景控制手柄通過can總線分別與全景觀察儀和全景監(jiān)控箱建立通信連接，全景觀察儀將采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸至全景監(jiān)控箱，手持輸入終端通過usb接口與全景監(jiān)控箱建立通信連接。

優(yōu)選的，所述的全景觀察儀包括周視部件、云臺部件、探照燈部件及一體攝像機(jī)部件；云臺部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在周視部件的上端面，探照燈部件和一體攝像機(jī)部件分別安裝在云臺部件的左右端面；周視部件包括周視殼體，周視殼體沿圓周方向均布八個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，周視殼體的內(nèi)部設(shè)有電源組件；云臺部件包括云臺殼體，云臺殼體的內(nèi)部設(shè)有水平傳動(dòng)組件和俯仰傳動(dòng)組件；水平傳動(dòng)組件的下端從云臺殼體的下端面穿出后與周視殼體固定連接；俯仰傳動(dòng)組件從云臺殼體的側(cè)壁穿出后與對應(yīng)的探照燈部件或一體攝像機(jī)部件固定連接；定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、水平傳動(dòng)組件、俯仰傳動(dòng)組件、探照燈部件和一體攝像機(jī)部件均與電源組件電連接；

水平傳動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板與周視殼體固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板的上端面固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端套裝有沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)渦輪和固定板，水平旋轉(zhuǎn)渦輪與固定板的上端面固定連接，固定板與云臺殼體固定連接，固定板的上端面固定安裝有豎向支架，豎向支架上安裝有水平傳動(dòng)蝸桿和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，水平傳動(dòng)蝸桿與水平旋轉(zhuǎn)渦輪嚙合，水平傳動(dòng)蝸桿的另一端套裝有水平從動(dòng)齒輪，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有水平驅(qū)動(dòng)齒輪，水平從動(dòng)齒輪和水平驅(qū)動(dòng)齒輪通過水平同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接；水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。

優(yōu)選的，俯仰傳動(dòng)組件包括與云臺殼體固定連接的安裝板，安裝板安裝有俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰傳動(dòng)蝸桿，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪，俯仰傳動(dòng)蝸桿的一端套裝有俯仰從動(dòng)齒輪，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪和俯仰從動(dòng)齒輪通過俯仰同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接；俯仰傳動(dòng)蝸桿的上方設(shè)有與俯仰傳動(dòng)蝸桿嚙合的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪套裝有俯仰主軸，俯仰主軸的兩端分別與對應(yīng)的探照燈部件或一體攝像機(jī)部件固定連接；俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接；探照燈部件和一體攝像機(jī)部件的上方分別固定安裝有遮陽板，探照燈部件上方的遮陽板和一體攝像機(jī)部件上方的遮陽板通過連接板固定連接；一體攝像機(jī)部件的前端設(shè)有雨刷器；所述的周視殼體沿圓周方向均布八個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件。

優(yōu)選的，所述的水平旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有水平光電限位機(jī)構(gòu)，水平光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接；所述的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，俯仰光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接；所述的固定板的上端面還固定安裝有主控板，主控板設(shè)有主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、探照燈部件和一體攝像機(jī)部件分別與主控制器電連接，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接；主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與電源組件電連接。

優(yōu)選的，所述的全景監(jiān)控箱包括板卡外殼，板卡外殼通過開槽螺釘固定安裝有處理卡，板卡外殼穿裝有拉桿，拉桿的上端穿裝有滑塊和上壓塊，拉桿的下端穿裝有下壓塊，下壓塊下端的拉桿的下端旋裝有六角螺母；板卡外殼的上端安裝有對稱設(shè)置的左把手和右把手，左把手和右把手分別通過把手固定螺釘可轉(zhuǎn)動(dòng)的套裝在對應(yīng)的軸套上；

優(yōu)選的，處理卡包括模擬視頻采集模塊、圖像處理模塊和hdmi視頻輸出模塊，模擬視頻采集模塊采用tw2867芯片，圖像處理模塊采用tms320dm8168芯片，hdmi視頻輸出模塊采用bp952芯片。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的全景監(jiān)控系統(tǒng)主要用于輔助車輛內(nèi)部乘員對車輛外部環(huán)境進(jìn)行360°全景實(shí)時(shí)視頻觀察、存儲和回放；能夠?qū)崟r(shí)地對視頻進(jìn)行多種模式的區(qū)域警戒分析，輔助乘員對車外突發(fā)事件進(jìn)行預(yù)警；能夠通過變焦攝像機(jī)對目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤；能夠通過預(yù)置的街景地圖軟件進(jìn)行車輛定位、地圖查看和街景信息檢索。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的全景監(jiān)控系統(tǒng)連接圖；

圖2是本發(fā)明中全景觀察儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中的周視部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2中的云臺部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4中的水平傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖4中的俯仰傳動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明中全景觀察儀的主控制器的電路圖；

圖8是本發(fā)明中全景觀察儀的水平電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；

圖9是本發(fā)明中全景觀察儀的俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；

圖10是本發(fā)明中圖像分析處理卡的結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；

圖11是圖10的左視圖；

圖12是圖10的后視圖；

圖13是圖11中的i放大視圖；

圖14是本發(fā)明的圖像分析處理卡系統(tǒng)框圖；

圖15是本發(fā)明中圖像分析處理卡視頻采集模塊電路圖；

圖16是本發(fā)明中圖像分析處理卡hdmi輸出模塊電路圖；

圖17是本發(fā)明中全景監(jiān)控系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)流圖；

圖18是本發(fā)明中定焦攝像機(jī)觀察盲區(qū)示意圖；

圖19是本發(fā)明中全景觀察儀軟件流程圖；

圖20是本發(fā)明中視頻處理軟件處理流程圖；

圖21是本發(fā)明中區(qū)域警戒分析模塊軟件流程圖；

圖22是本發(fā)明中自動(dòng)跟蹤模塊軟件流程圖；

圖23是本發(fā)明中視頻布局圖；

圖24是本發(fā)明中全景控制手柄電路圖；

圖25是本發(fā)明中全景控制手柄軟件流程圖；

圖中：1為周視部件，2為云臺部件，3為連接板，4為遮陽板，5為探照燈部件，6為一體攝像機(jī)部件；101為周視殼體，102為定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，103為電源組件；201為云臺殼體，202為水平傳動(dòng)組件，203為俯仰傳動(dòng)組件，601為雨刷器；2021為轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，2022為固定板，2023為水平同步帶，2024為水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2025為水平旋轉(zhuǎn)渦輪，2026為水平光電限位機(jī)構(gòu)，2027為水平傳動(dòng)蝸桿，2028為主控板；2031為安裝板，2032為俯仰同步帶，2033為俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2034為俯仰主軸，2035為俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，2036為俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，2037為俯仰傳動(dòng)蝸桿；

11為板卡外殼，12為墊圈，13為開槽螺釘，14為處理卡，15為把手固定螺釘，16為軸套，17為上壓塊，18為滑塊，19為拉桿，20為下壓塊，21為六角螺母，22為左把手，23為右把手。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：參見圖1-6、10-13，一種全景監(jiān)控系統(tǒng)，包括全景觀察儀、全景控制手柄、全景監(jiān)控箱、手持輸入終端；全景控制手柄通過can總線分別與全景觀察儀和全景監(jiān)控箱建立通信連接，全景觀察儀將采集到的視頻數(shù)據(jù)傳輸至全景監(jiān)控箱，手持輸入終端通過usb接口與全景監(jiān)控箱建立通信連接。

全景觀察儀包括周視部件、云臺部件、探照燈部件及變焦攝像機(jī)部件。云臺部件水平轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在周視部件的上端面，探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件分別安裝在云臺部件的左右端面。周視部件包括周視殼體，周視殼體沿圓周方向均布八個(gè)定焦攝像機(jī)及紅外照明組件，周視殼體的內(nèi)部設(shè)有電源組件。云臺部件包括云臺殼體，云臺殼體的內(nèi)部設(shè)有水平傳動(dòng)組件和俯仰傳動(dòng)組件。水平傳動(dòng)組件的下端從云臺殼體的下端面穿出后與周視殼體固定連接。俯仰傳動(dòng)組件從云臺殼體的側(cè)壁穿出后與對應(yīng)的探照燈部件或變焦攝像機(jī)部件固定連接。定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、水平傳動(dòng)組件、俯仰傳動(dòng)組件、探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件均與電源組件電連接。水平傳動(dòng)組件包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接板，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板與周視殼體固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)連接板的上端面固定安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上端套裝有沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平旋轉(zhuǎn)渦輪和固定板，水平旋轉(zhuǎn)渦輪與固定板的上端面固定連接，固定板與云臺殼體固定連接，固定板的上端面固定安裝有豎向支架，豎向支架上安裝有水平傳動(dòng)蝸桿和水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，水平傳動(dòng)蝸桿與水平旋轉(zhuǎn)渦輪嚙合，水平傳動(dòng)蝸桿的另一端套裝有水平從動(dòng)齒輪，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有水平驅(qū)動(dòng)齒輪，水平從動(dòng)齒輪和水平驅(qū)動(dòng)齒輪通過水平同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接。水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。俯仰傳動(dòng)組件包括與云臺殼體固定連接的安裝板，安裝板安裝有俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰傳動(dòng)蝸桿，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸上套裝有俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪，俯仰傳動(dòng)蝸桿的一端套裝有俯仰從動(dòng)齒輪，俯仰驅(qū)動(dòng)齒輪和俯仰從動(dòng)齒輪通過俯仰同步帶轉(zhuǎn)動(dòng)連接。俯仰傳動(dòng)蝸桿的上方設(shè)有與俯仰傳動(dòng)蝸桿嚙合的俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪，俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪套裝有俯仰主軸，俯仰主軸的兩端分別與對應(yīng)的探照燈部件或變焦攝像機(jī)部件固定連接。俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電源組件電連接。探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件的上方分別固定安裝有遮陽板，探照燈部件上方的遮陽板和變焦攝像機(jī)部件上方的遮陽板通過連接板固定連接。變焦攝像機(jī)部件的前端設(shè)有雨刷器，雨刷器與電源組件電連接。云臺機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)采用小型蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，在斷電時(shí)可以保持自鎖狀態(tài)，可以保證云臺和變焦攝像機(jī)在車輛上的強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境不會受到意外損壞。

全景監(jiān)控箱包括板卡外殼，板卡外殼通過開槽螺釘固定安裝有處理卡，板卡外殼穿裝有拉桿，拉桿的上端穿裝有滑塊和上壓塊，拉桿的下端穿裝有下壓塊，下壓塊下端的拉桿的下端旋裝有六角螺母；板卡外殼的上端安裝有對稱設(shè)置的左把手和右把手，左把手和右把手分別通過把手固定螺釘可轉(zhuǎn)動(dòng)的套裝在對應(yīng)的軸套上。

實(shí)施例二：參見圖1-25，為了進(jìn)步一提高全景監(jiān)控系統(tǒng)的功能，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上增加水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、主控板。水平旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有水平光電限位機(jī)構(gòu)，水平光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。俯仰旋轉(zhuǎn)渦輪的一側(cè)設(shè)有俯仰光電限位機(jī)構(gòu)，俯仰光電限位機(jī)構(gòu)與電源組件電連接。固定板的上端面固定安裝有主控板，主控板設(shè)有主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，水平光電限位機(jī)構(gòu)、俯仰光電限位機(jī)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定焦攝像機(jī)及紅外照明組件、探照燈部件和變焦攝像機(jī)部件分別與主控制器電連接，水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)、俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接。主控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與電源組件電連接。

處理卡包括模擬視頻采集模塊、圖像處理模塊和hdmi視頻輸出模塊，模擬視頻采集模塊采用tw2867芯片，圖像處理模塊采用tms320dm8168芯片，hdmi視頻輸出模塊采用bp952芯片。

全景監(jiān)控系統(tǒng)通過全景觀察儀的8臺定焦攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)對車輛周圍環(huán)境進(jìn)行360°實(shí)時(shí)視頻觀察。每臺攝像機(jī)水平視場角為50°，8臺定焦攝像機(jī)在同一圓周面上以45°夾角均布，能夠?qū)崿F(xiàn)360°的水平觀察范圍。

全景監(jiān)控箱中的圖像分析處理卡能夠?qū)θ坝^察儀的8臺定焦攝像機(jī)的視頻進(jìn)行采集，并對前4路視頻和后4路視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻拼接。全景監(jiān)控箱中的圖像分析處理卡能夠?qū)ζ唇雍蟮囊曨l進(jìn)行越界警戒、移動(dòng)警戒、入侵警戒和丟失警戒這4種模式的區(qū)域警戒分析；并能對全景觀察儀變焦攝像機(jī)視頻進(jìn)行自動(dòng)跟蹤分析，并控制全景觀察儀云臺運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。全景監(jiān)控箱的計(jì)算機(jī)主板中安裝有街景地圖軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛定位、地圖查看和三維街景信息查看功能。

全景監(jiān)控系統(tǒng)工作原理如下：全景監(jiān)控系統(tǒng)通過全景觀察儀對車外環(huán)境進(jìn)行觀察，全景觀察儀具有8臺定焦攝像機(jī)，每臺攝像機(jī)水平視場角50°，在同一圓周面上以45°均布，能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向360°全景觀察，云臺搭載有變焦攝像機(jī)，可以通過全景控制手柄控制云臺進(jìn)行水平和俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)以擴(kuò)展變焦攝像機(jī)的觀察范圍；全景觀察儀的8路定焦模擬攝像機(jī)視頻和1路變焦模擬攝像機(jī)視頻通過視頻電纜輸入到全景監(jiān)控箱中，由圖像分析處理卡對8路定焦模擬攝像機(jī)視頻的前4路視頻和后4路視頻進(jìn)行視頻拼接并進(jìn)行4種模式的區(qū)域警戒分析，對變焦攝像機(jī)視頻進(jìn)行自動(dòng)跟蹤分析并控制全景觀察儀云臺帶動(dòng)變焦攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤；經(jīng)過圖像分析處理卡處理的視頻由視頻采集卡輸入到計(jì)算機(jī)主板中，顯示并存儲到計(jì)算機(jī)主板的硬盤中。顯示器為21英寸液晶顯示器，分辨率為1920×1080。顯示器帶有紅外觸摸屏，手持式輸入終端集成有微型鍵盤和軌跡球，均可以對全景監(jiān)控箱的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操作。

全景監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要包括全景觀察儀軟件、全景控制手柄軟件、圖像分析處理卡軟件、全景監(jiān)控管理軟件。系統(tǒng)軟件數(shù)據(jù)流圖如圖16所示。

全景觀察儀主要由8個(gè)定焦攝像機(jī)、1個(gè)變焦攝像機(jī)、紅外照明燈、探照燈和云臺組成。

1）定焦攝像機(jī)選型與設(shè)計(jì)

每臺定焦攝像機(jī)視場角為50°，8臺定焦攝像機(jī)在同一圓周面上均勻布置，每兩臺定焦攝像機(jī)的中心線夾角45°，可以實(shí)現(xiàn)水平方向360°視場范圍的實(shí)時(shí)觀察。每兩臺相鄰的定焦攝像機(jī)視場約在1.3米處重合，即攝像機(jī)盲區(qū)半徑約為1.3米，盲區(qū)距離小于常規(guī)車輛長度，可以滿足車輛使用要求。定焦攝像機(jī)分辨率為720(w)×576(h)像素，觀察50米處的1.7米高度的人員目標(biāo)，人員在畫面上占用分辨率約為10(w)×40(h)像素，可以對人員進(jìn)行辨別。每臺定焦攝像機(jī)配有紅外照明燈，可滿足夜間低照度環(huán)境下的使用要求。

2）變焦攝像機(jī)選型與設(shè)計(jì)

變焦攝像機(jī)選用36倍光學(xué)變焦的模擬攝像機(jī)，焦距范圍為3.4mm（廣角端）～122.4mm（遠(yuǎn)端），視場角范圍為2.2°～54.2°,最低照度0.1lux。變焦攝像機(jī)配備有功率為35w的白光鹵素探照燈，在距離150米處光照強(qiáng)度達(dá)到1lux，可滿足變焦攝像機(jī)在夜間環(huán)境下進(jìn)行觀察的需要。此外變焦攝像機(jī)還配備有雨刷器，可在雨雪天氣下清除觀察窗前的雨、雪、冰、霜等，提高惡劣環(huán)境下的觀察能力。

3）云臺設(shè)計(jì)

云臺主要用于承載變焦攝像機(jī)和探照燈，可以實(shí)現(xiàn)在水平方向上360°連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并可實(shí)現(xiàn)在俯仰方向上-45°～85°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以擴(kuò)展變焦攝像機(jī)的觀察范圍。云臺采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)選用二相四線步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用128細(xì)分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，經(jīng)過細(xì)分后，步進(jìn)電機(jī)步距角達(dá)到0.0140625°，在提高步進(jìn)精度的同時(shí)，提高了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性，使云臺能夠進(jìn)行高精度的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行減速后，云臺最低轉(zhuǎn)動(dòng)速度可達(dá)到0.01°/s.云臺機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由同步帶和蝸輪蝸桿組成。采用蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，在斷電時(shí)可保持水平方向和俯仰方向的自鎖狀態(tài)，以保證云臺和變焦攝像機(jī)在車輛上的強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境不會受到意外損壞。

4）通信接口設(shè)計(jì)

全景觀察儀采用can總線和rs485總線與外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。外部控制設(shè)備可以向全景觀察儀發(fā)送水平和俯仰運(yùn)動(dòng)速度控制信息、水平和俯仰運(yùn)動(dòng)位置控制信息、變焦攝像機(jī)變焦控制信息、紅外照明燈開關(guān)信息、探照燈開關(guān)信息以及雨刷器控制信息等對全景觀察儀進(jìn)行控制，全景觀察儀對外發(fā)送當(dāng)前水平位置信息和當(dāng)前俯仰位置信息。

全景觀察儀軟件設(shè)計(jì)

全景觀察儀軟件主要用于控制接收全景觀察儀運(yùn)動(dòng)控制命令和設(shè)備開關(guān)命令，驅(qū)動(dòng)水平步進(jìn)電機(jī)和俯仰步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)并控制紅外照明燈、探照燈、雨刷器的開關(guān)以及變焦攝像機(jī)變焦。全景觀察儀軟件流程圖如圖所示。

全景監(jiān)控箱主要有箱體、計(jì)算機(jī)主板、圖像分析處理卡、圖像采集卡組成。全景監(jiān)控箱硬件模塊圖和信號連接圖如圖。全景監(jiān)控箱前面板用于與外部設(shè)備進(jìn)行連接。計(jì)算機(jī)主板運(yùn)行有全景監(jiān)控管理軟件，用于使用人員對全景監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作。圖像分析處理卡用于將全景觀察儀輸出的視頻進(jìn)行拼接、區(qū)域警戒分析和自動(dòng)跟蹤分析，并將進(jìn)行處理后的視頻輸出到圖像采集卡。計(jì)算機(jī)主板通過圖像采集卡采集視頻，并進(jìn)行顯示和儲存。電源模塊用于對全景監(jiān)控箱中各板卡進(jìn)行供電。

1）全景監(jiān)控箱的箱體采用標(biāo)準(zhǔn)atr3/4機(jī)箱，具有豐富的擴(kuò)展卡槽，便于進(jìn)行功能擴(kuò)展；機(jī)箱中板卡均采用導(dǎo)槽方式進(jìn)行固定，具有良好的抗振動(dòng)和抗沖擊性能；機(jī)箱中板卡均采用導(dǎo)熱板與機(jī)箱板壁緊密貼合，并在機(jī)箱側(cè)板布置有導(dǎo)熱管路聯(lián)通到尾部風(fēng)扇，具有良好的散熱性能；機(jī)箱電源采用在線雙冗余電源系統(tǒng)以提高電源可靠性；在電源輸入端采用電源濾波器，具有良好的電磁兼容性能。

2）計(jì)算機(jī)主板搭載了一套x86架構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用inteli7系列高性能處理器，配置有8gbddr3內(nèi)存以及1tb容量的固態(tài)硬盤。主板上安裝有全景監(jiān)控管理軟件用于實(shí)現(xiàn)對全景觀察儀的控制、對圖像分析處理卡的設(shè)置以及對視頻進(jìn)行存儲和回放；主板上安裝有街景地圖軟件用于對車輛進(jìn)行定位、二維地圖查詢、街景信息查詢；主板搭載的1tb固態(tài)硬盤可以存儲120小時(shí)以上的全景視頻。

3）圖像分析處理卡主要由模擬視頻采集模塊、圖像處理模塊和hdmi視頻輸出模塊組成。其中模擬視頻采集模塊的關(guān)鍵部件為模擬視頻采集芯片tw2867，圖像處理模塊的關(guān)鍵部件為圖像處理器tms320dm8168，hdmi視頻輸出模塊的關(guān)鍵部件為hdmi輸出芯片bp952。圖像分析處理卡系統(tǒng)框圖如圖14所示。

圖像分析處理卡工作流程如下：圖像分析處理卡采用tw2867模擬視頻采集芯片采集9路模擬視頻信號（其中8路定焦攝像機(jī)視頻用于全景視頻拼接和區(qū)域警戒分析，1路變焦攝像機(jī)視頻用于自動(dòng)跟蹤），輸入到tms320dm8168圖像處理器中，由圖像處理器中的視頻處理軟件對輸入的視頻進(jìn)行處理。

視頻處理軟件功能模塊主要有：視頻預(yù)處理模塊、視頻拼接模塊、區(qū)域警戒分析模塊、自動(dòng)跟蹤分析模塊、視頻輸出模塊。視頻處理軟件處理流程如圖19所示。

視頻預(yù)處理模塊先對9路模擬視頻進(jìn)行圖像濾波、圖像增強(qiáng)處理，再由視頻拼接模塊將8路需要進(jìn)行視頻拼接的視頻進(jìn)行視頻拼接處理，將前4路視頻拼接后置于上半?yún)^(qū)進(jìn)行顯示，將后4路視頻拼接后置于下半?yún)^(qū)進(jìn)行顯示。

對視頻進(jìn)行拼接處理后，區(qū)域警戒分析模塊對上半?yún)^(qū)視頻和下半?yún)^(qū)視頻分別進(jìn)行視頻智能分析，智能分析模式有越界警戒模式、移動(dòng)警戒模式、入侵警戒模式、丟失警戒模式共4種警戒模式。越界警戒模式為當(dāng)有人員或物體穿越預(yù)置的警戒線時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警事件；移動(dòng)警戒模式為當(dāng)有人員或物體在預(yù)置的警戒區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警事件；入侵警戒模式為當(dāng)有人員或物體從預(yù)置的警戒區(qū)外進(jìn)入到警戒區(qū)內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警事件；丟失警戒模式為當(dāng)有人員或物體從預(yù)置的警戒區(qū)內(nèi)移動(dòng)到預(yù)置的警戒區(qū)外時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警事件。區(qū)域警戒分析模塊軟件流程圖如圖20。

自動(dòng)跟蹤分析模塊對1路變焦攝像機(jī)視頻進(jìn)行自動(dòng)跟蹤分析，自動(dòng)跟蹤分析主要采用模板匹配算法對目標(biāo)的位置進(jìn)行標(biāo)記，并輸出控制信息控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。

經(jīng)過視頻拼接和智能分析后，視頻輸出模塊將視頻組合為一組分辨率為1920×1080的視頻（布局如圖），通過hdmi接口輸出。

4）圖像采集卡

圖像采集卡用于將圖像分析處理卡輸出的hdmi視頻進(jìn)行采集輸入到計(jì)算機(jī)主板中。圖像采集卡采用tsm320dm6446圖像處理器，能夠?qū)dmi視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并采用h.264編碼進(jìn)行壓縮，最終將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)主板，使用圖像采集卡驅(qū)動(dòng)軟件可以對視頻采集卡進(jìn)行存儲和截圖控制。

全景控制手柄主要用于對全景觀察儀云臺進(jìn)行水平運(yùn)動(dòng)控制、俯仰運(yùn)動(dòng)控制以及對全景觀察儀的變焦攝像機(jī)進(jìn)行變焦控制。全景控制手柄主要由操作桿、變焦按鍵、解鎖按鍵組成。操作桿采用微型力敏傳感器作為敏感元件，可以同時(shí)檢測搖桿的水平方向偏移和俯仰方向偏移，微控制器對信號進(jìn)行采集，轉(zhuǎn)換為云臺的運(yùn)動(dòng)控制速度信息，發(fā)送到全景觀察儀，對全景觀察儀云臺進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制；兩個(gè)變焦按鍵分別是長焦控制按鍵和短焦控制按鍵，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)操作和連動(dòng)操作，實(shí)現(xiàn)對全景觀察儀變焦攝像機(jī)的變焦控制；解鎖按鍵用于對全景控制手柄進(jìn)行解鎖控制，按下解鎖按鍵后，全景控制手柄才能發(fā)送控制信息。

顯示器主要用于顯示全景監(jiān)控箱輸出的vga視頻。顯示器采用加固液晶顯示器，顯示區(qū)域尺寸為21英寸，最大分辨率為1920×1080；，液晶面板能夠承受-20℃低溫，液晶面板背面貼有加溫膜，在溫度低于0℃時(shí)可以自動(dòng)加溫。顯示器帶有紅外觸摸屏，通過紅外光反射方式對操作進(jìn)行感應(yīng)，不容易受溫度和濕度等環(huán)境的影響。

手持式輸入終端是一種一體式鍵盤鼠標(biāo)輸入設(shè)備，接口采用usb接口。鍵盤采用按鍵復(fù)用設(shè)計(jì)，在盡量減少實(shí)體按鍵數(shù)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤功能。鼠標(biāo)輸入設(shè)備采用軌跡球，靈敏度達(dá)到300dpi，可以實(shí)現(xiàn)較高精度的操作。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。