專利名稱：一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其是一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置。
背景技術(shù)：
目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是多媒體技術(shù)、視頻壓縮編碼技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和人工智能等技術(shù)的綜合運用，并向著智能化方向不斷發(fā)展。從功能上看，視頻監(jiān)控可用于安全防范、信息獲取和指揮調(diào)度等方面，可以提供生產(chǎn)流程控制、大型公共設(shè)施的安防、醫(yī)療監(jiān)護、遠程教育等多種服務(wù)。從應(yīng)用領(lǐng)域上看，視頻監(jiān)控在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，例如檔案室、博物館、機要部門、交通違章和流量監(jiān)控、住宅小區(qū)、停車場的無人監(jiān)控等，然而這些監(jiān)控系統(tǒng)都是安裝在有限范圍的某一指定區(qū)域。對于一個國家而言，邊境經(jīng)常是非法移民、走私者和恐怖分子出入的關(guān)鍵地方，對國家的安全具有很大挑戰(zhàn)。我國與周邊國家的陸地邊界大約有2. 2萬公里長，其中有許多 是遙遠而無人居住的地方，目前，這些地方實行自動監(jiān)控相當困難，采用現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅成本難以估量，而且受到高流量的數(shù)據(jù)限制。目前，還沒有出現(xiàn)根據(jù)不同類型物體的外形輪廓特征不同，實現(xiàn)對整個邊境監(jiān)控的監(jiān)控系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種成本低、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)對不同類型物體輪廓采集的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，包括用于采集輪廓信息的光電傳感器組，光電傳感器組的輸出端與FPGA控制器的輸入端相連，F(xiàn)PGA控制器的輸入端還分別與晶振電路、下載配置電路、復(fù)位電路的輸出端相連，F(xiàn)PGA控制器的輸出端與串口電路相連。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型通過光電傳感器組采集不同類型物體的外形輪廓特征，由FPGA控制器接收光電傳感器采集的信號數(shù)據(jù)，并設(shè)置串口電路，通過串口電路送入計算機終端進行處理、識別，最終實現(xiàn)對不同類型物體的視頻監(jiān)控?？傊緦嵱眯滦筒捎霉怆妭鞲衅骱虵PGA控制器，成本低、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)對不同類型物體輪廓采集。

圖I為本實用新型的電路框圖；圖2、3、4、5、6、7分別為圖I中傳感器輸入接口電路、FPGA控制器、晶振電路、下載配置電路、復(fù)位電路、RS232接口電路的電路原理圖。
具體實施方式
一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，包括用于采集輪廓信息的光電傳感器組，光電傳感器組的輸出端與FPGA控制器3的輸入端相連,FPGA控制器3的輸入端還分別與晶振電路4、下載配置電路5、復(fù)位電路6的輸出端相連，F(xiàn)PGA控制器3的輸出端與串口電路相連，如圖I所示，所述的FPGA控制器3控制光電傳感器組進行數(shù)據(jù)采集以及串口傳送數(shù)據(jù)。如圖I所示，所述的光電傳感器組采用反射式光電傳感器組1，反射式光電傳感器組I的輸出端與傳感器輸入接口電路2的輸入端相連,傳感器輸入接口電路2的輸出端與FPGA控制器3的輸出端相連；所述的串口電路采用RS232串口電路7，F(xiàn)PGA控制器3的輸出端通過RS232串口電路7與計算機主機的串口相連。本裝置還包括電源電路，電源電路分另Ij向傳感器輸入接口電路2、FPGA控制器3、晶振電路4、下載配置電路5、復(fù)位電路6、RS232串口電路7供電。如圖3所示，所述的FPGA控制器3包括芯片U3A、U3B、U3C、U3D ;如圖2所示，所述的傳感器輸入接口電路2由排針接口 JPl、雙排針接口 JP2以及排阻RPl、RP2、RP3、RP4組成，雙排針接口 JP2的5VCC引腳與反射式光電傳感器組I的正極相連，雙排針接口 JP2的 GND引腳與反射式光電傳感器組I的負極相連，為反射式光電傳感器組I提供+5V直流工作電壓。排針接口 JPl與反射式光電傳感器組I的信號輸出端相連。如圖6所示，所述的復(fù)位電路6包括電阻Rl，電阻Rl與電阻R2并聯(lián)后接3. 3VCC,電阻Rl與按鈕開關(guān)SI串聯(lián)，電阻R2與按鈕開關(guān)S2串聯(lián)，按鈕開關(guān)SI、S2并聯(lián)后接地，二極管D2的陽極接在電阻R2與按鈕開關(guān)S2之間，二極管D2的陰極接排阻RP2的第7引腳，以備系統(tǒng)升級使用。電阻Rl與按鈕開關(guān)SI之間引出線與芯片U3C的第92引腳相連，電阻R2與按鈕開關(guān)S2之間引出線與芯片U3A的第14引腳相連。按鈕開關(guān)SI作為軟件復(fù)位，按照用戶代碼來進行復(fù)位；按鈕開關(guān)S2作為硬件復(fù)位，按下按鈕開關(guān)S2時，標號nCONFIG引線為低電平，此時所有的FPGA代碼重新從配置芯片Al里面讀到FPGA控制器3中，程序重新開始運行。如圖4所示，所述的晶振電路4包括芯片Y1，其第2引腳接地，其第3引腳接芯片U3C的第93引腳，其第4引腳分兩路，一路接3. 3VCC，另一路通過電容接地，有源晶振為系統(tǒng)提供20MHz的全局時鐘。如圖7所示，所述的RS232串口電路7包括芯片U4，其第12引腳通過電阻R8接芯片U3B的第56引腳，其第11引腳接芯片U3B的第55引腳，其第13引腳與接口 J2的第3引腳相連，其第14引腳與接口 J2的第2引腳，其第15引腳與接口 J2的第5引腳相連，將反射式光電傳感器組I采集到信息數(shù)據(jù)傳輸給計算機終端，計算機終端再根據(jù)采集到的數(shù)字信號利用壓縮傳感算法進行處理、識別。如圖5所示，所述的下載配置電路5包括配置芯片Al以及JTAG接口 JP3、JP4，JTAG接口 JP3的第1、3、5、9引腳分別與芯片U3C的第88、90、89、95引腳相連，JTAG接口 JP4的第1、5、7、9引腳分別與芯片U3A的第24、14、13、25引腳相連，JTAG接口 JP4的第3引腳與芯片U3C的第86引腳相連，配置芯片Al的第1、2、5、6引腳分別與芯片U3A的第12、13、25、24引腳相連，電阻R3、R4、R9的一端分別與芯片U3A的第22、23、21引腳相連，電阻R3、R4、R9的另一端并聯(lián)后接地，電阻RIO、Rll的一端分別與芯片U3C的第87、86引腳相連，電阻R12的一端與芯片U3A的第14引腳相連，電阻R10、R11、R12的另一端并聯(lián)后接3. 3VCC。若通過JTAG接口 JP3下載程序時，系統(tǒng)掉電后需重新向FPGA控制器3下載，若通過JTAG接口 JP4下載程序時，用戶程序代碼將存儲在配置芯片Al中，系統(tǒng)每次上電后，用戶程序代碼將自動從配置芯片Al中讀入FPGA控制器3，然后運行。[0015]如圖2所示，所述的排阻RP3的第16、15、14、13、12、11、10、9引腳分別與排針接口芯片JPl的第1、2、3、4、5、6、7、8引腳相連，排阻RP4的第16、15、14、13、12、11、10、9引腳分別與排針接口芯片JPl的第9、10、11、12、13、14、15、16引腳相連，排阻RPl的第16、15、14、13、12、11、10、9引腳分別與排針接口芯片JPl的第17、18、19、20、21、22、23、24引腳相連，排阻RP2的第16、15、14、13、12、11引腳分別與排針接口芯片JPl的第25、26、27、28、29、30引腳相連，排阻RP3的第1、2、3、4、5、6引腳分別與芯片U3A的第1、2、3、4、5、6引腳相連，排阻RP3的第7、8引腳分別與芯片U3B的第37,38引腳相連，排阻RP4的第1、2、3、4、5、6、7引腳分別與芯片U3B的第39、40、41、42、49、50、51引腳相連，排阻RP4的第8引腳與芯片U3C的第73引腳相連；排阻RPl的第1、2、3、4、5引腳分別與芯片U3C的第74、75、76、77、78引腳相連，排阻RPl的第6、7、8引腳分別與芯片U3D的第109、110、111引腳相連，從而將反射式光電傳感器組I的輸出信號送入FPGA控制器3，實現(xiàn)信號采集；排阻RP2的第1、2、3、4、5、6引腳分別與芯片U3D的第112、113、127、128、129、130引腳相連。 總之，本實用新型低成本、系統(tǒng)簡單，便于安裝，通過反射式光電傳感器組I對前端的人、動物或汽車等物體進行信息的采集，并將信息傳遞至FPGA控制器3，實現(xiàn)前端視頻的采集，F(xiàn)PGA控制器3再通過RS232串口電路7將前端采集到的信息傳輸至計算機的串口，由后臺計算機進一步對人、動物或汽車等外形輪廓圖像進行識別，實現(xiàn)監(jiān)控功能。
權(quán)利要求1.一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于包括用于采集輪廓信息的光電傳感器組，光電傳感器組的輸出端與FPGA控制器(3)的輸入端相連，F(xiàn)PGA控制器(3)的輸入端還分別與晶振電路(4)、下載配置電路(5)、復(fù)位電路(6)的輸出端相連，F(xiàn)PGA控制器(3)的輸出端與串口電路相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的光電傳感器組米用反射式光電傳感器組(I)，反射式光電傳感器組(I)的輸出端與傳感器輸入接口電路(2)的輸入端相連，傳感器輸入接口電路(2)的輸出端與FPGA控制器(3)的輸出端相連；所述的串口電路采用RS232串口電路(7)，F(xiàn)PGA控制器(3)的輸出端通過RS232串口電路(7)與計算機主機的串口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于裝置還包括電源電路，電源電路分別向傳感器輸入接口電路(2)、FPGA控制器(3)、晶振電路(4)、下載配置電路(5 )、復(fù)位電路(6 )、RS232串口電路(7 )供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的FPGA控制器(3)包括芯片U3A、U3B、U3C、U3D ;所述的傳感器輸入接口電路(2)由排針接口JP1、雙排針接口 JP2以及排阻RP1、RP2、RP3、RP4組成，雙排針接口 JP2的5VCC引腳與反射式光電傳感器組(I)的正極相連，雙排針接口 JP2的GND引腳與反射式光電傳感器組(I)的負極相連，排針接口 JPl與反射式光電傳感器組(I)的信號輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的復(fù)位電路(6)包括電阻Rl，電阻Rl與電阻R2并聯(lián)后接3. 3VCC,電阻Rl與按鈕開關(guān)SI串聯(lián)，電阻R2與按鈕開關(guān)S2串聯(lián)，按鈕開關(guān)S1、S2并聯(lián)后接地，二極管D2的陽極接在電阻R2與按鈕開關(guān)S2之間，二極管D2的陰極接排阻RP2的第7引腳，電阻Rl與按鈕開關(guān)SI之間引出線與芯片U3C的第92引腳相連，電阻R2與按鈕開關(guān)S2之間引出線與芯片U3A的第14引腳相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的晶振電路(4)包括芯片Yl，其第2引腳接地，其第3引腳接芯片U3C的第93引腳，其第4引腳分兩路，一路接3. 3VCC，另一路通過電容接地；所述的RS232串口電路(7)包括芯片U4，其第12引腳通過電阻R8接芯片U3B的第56引腳，其第11引腳接芯片U3B的第55引腳，其第13引腳與接口 J2的第3引腳相連，其第14引腳與接口 J2的第2引腳，其第15引腳與接口 J2的第5引腳相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的下載配置電路(5)包括配置芯片Al以及JTAG接口 JP3、JP4，JTAG接口 JP3的第1、3、5、9引腳分別與芯片U3C的第88、90、89、95引腳相連，JTAG接口 JP4的第1、5、7、9引腳分別與芯片U3A的第24、14、13、25引腳相連，JTAG接口 JP4的第3引腳與芯片U3C的第86引腳相連，配置芯片Al的第1、2、5、6引腳分別與芯片U3A的第12、13、25、24引腳相連，電阻R3、R4、R9的一端分別與芯片U3A的第22、23、21引腳相連，電阻R3、R4、R9的另一端并聯(lián)后接地，電阻R10、R11的一端分別與芯片U3C的第87、86引腳相連，電阻R12的一端與芯片U3A的第14引腳相連，電阻R10、R11、R12的另一端并聯(lián)后接3. 3VCCo
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，其特征在于所述的排阻RP3的第16、15、14、13、12、11、10、9引腳分別與排針接口芯片JPl的第1、2、3、4、5、6、7、`8引腳相連，排阻RP4的第16、15、14、13、12、11、10、9引腳分別與排針接口芯片JPl的第9、10、11、12、13、14、15、16 引腳相連，排阻RPl 的第16、15、14、13、12、11、10、9 引腳分別與排針接口芯片 JPl 的第 17、18、19、20、21、22、23、24引腳相連，排阻1^2的第 16、15、14、13、12、11引腳分別與排針接口芯片JPl的第25、26、27、28、29、30引腳相連，排阻RP3的第1、2、3、4、5、6引腳分別與芯片U3A的第1、2、3、4、5、6引腳相連，排阻RP3的第7、8引腳分別與芯片U3B的第37,38引腳相連，排阻RP4的第1、2、3、4、5、6、7引腳分別與芯片U3B的第39、40、41、42、49、50、51引腳相連，排阻RP4的第8引腳與芯片U3C的第73引腳相連，排阻RPl的第1、2、3、4、5引腳分別與芯片U3C的第74、75、76、77、78引腳相連，排阻RPl的第6、7、8引腳分別與芯片U3D的第109、110、111引腳相連，排阻RP2的第1、2、3、4、5、6引腳分別與芯片 U3D 的第 112、113、127、128、129、130 引腳相連。
專利摘要本實用新型涉及一種輪廓視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采集裝置，包括用于采集輪廓信息的光電傳感器組，光電傳感器組的輸出端與FPGA控制器的輸入端相連，F(xiàn)PGA控制器的輸入端還分別與晶振電路、下載配置電路、復(fù)位電路的輸出端相連，F(xiàn)PGA控制器的輸出端與串口電路相連。本實用新型通過光電傳感器組采集不同類型物體的外形輪廓特征，由FPGA控制器接收光電傳感器采集的信號數(shù)據(jù)，并設(shè)置串口電路，通過串口電路送入計算機終端進行處理、識別，最終實現(xiàn)對不同類型物體的視頻監(jiān)控?？傊緦嵱眯滦筒捎霉怆妭鞲衅骱虵PGA控制器，成本低、結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)對不同類型物體輪廓采集。
文檔編號H04N5/225GK202503606SQ20122007607
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月3日
發(fā)明者孫南, 查長軍, 韋穗 申請人:安徽大學(xué)