基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有靜態(tài)圖像壓縮功能和無線傳輸功能的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置，屬于圖像處理和無線通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像信號的無線傳輸是工程領(lǐng)域一直需要面對和解決的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，圖像監(jiān)測和無線傳輸裝置不斷的推陳出新。目前市場上有很多各種各樣的圖像采集卡可用于傳輸視頻信息，它們處理的功能簡單，價(jià)格昂貴，同時(shí)需要配合電腦完成采集功能；雖然也有人研制出了一些脫機(jī)產(chǎn)品，但是多數(shù)采用H.263、H.264等視頻壓縮技術(shù)，它們屬于有損壓縮，信號質(zhì)量較差，并且壓縮比較低，導(dǎo)致壓縮后待傳輸?shù)男盘柸匀徽紦?jù)很多的存儲空間，當(dāng)采用無線方式傳輸時(shí)速度較慢，并且圖像質(zhì)量較差。
[0003]而且多數(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)中控制攝像頭轉(zhuǎn)動的伺服電機(jī)都使用單獨(dú)的單片機(jī)等處理器實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)復(fù)雜度較高，元器件較多，體積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有圖像監(jiān)控裝置無法滿足高精度、高處理速率、低成本要求的問題，提供了一種基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置。
[0005]本發(fā)明所述基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置，它包括圖像采集端和監(jiān)控終端，圖像采集端和監(jiān)控終端之間無線通信；
[0006]圖像采集端包括圖像采集模塊、圖像壓縮模塊和第一無線收發(fā)模塊；圖像采集模塊包括攝像頭、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和伺服電機(jī)；圖像壓縮模塊包括第一數(shù)字信號處理器、第一邏輯控制器、第一數(shù)據(jù)存儲器和第一程序存儲器；第一無線收發(fā)模塊包括第一無線收發(fā)器和第一天線；第一天線接收監(jiān)控終端的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令，并發(fā)送給第一無線收發(fā)器，第一無線收發(fā)器的指令輸出端與第一數(shù)字信號處理器的指令輸入端相連；第一數(shù)字信號處理器的拍攝角度控制指令輸出端與伺服電機(jī)的控制指令輸入端相連，伺服電機(jī)控制改變攝像頭的拍攝角度；攝像頭的圖像輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸出端與第一數(shù)字信號處理器的圖像輸入端相連；第一數(shù)字信號處理器的壓縮圖像數(shù)據(jù)存儲端與第一數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存儲端相連，第一數(shù)字信號處理器的程序存儲端與第一程序存儲器的程序存儲端相連；第一數(shù)字信號處理器的配置指令輸入端與第一邏輯控制器的配置指令輸出端相連；第一數(shù)字信號處理器的壓縮圖像輸出端與第一無線收發(fā)器的壓縮圖像輸入端相連，第一無線收發(fā)器輸出的壓縮圖像信號通過第一天線發(fā)送出去;
[0007]監(jiān)控終端包括第二無線收發(fā)模塊、圖像解壓縮模塊和圖像顯示模塊；第二無線收發(fā)模塊包括第二無線收發(fā)器和第二天線；圖像解壓縮模塊包括第二數(shù)字信號處理器、第二邏輯控制器、第二數(shù)據(jù)存儲器和第二程序存儲器；圖像顯示模塊包括顯示器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和控制面板；第二天線接收圖像采集端的壓縮圖像信號，并發(fā)給第二無線收發(fā)器，第二無線收發(fā)器的壓縮圖像信號輸出端與第二數(shù)字信號處理器的壓縮圖像信號輸入端相連，第二數(shù)字信號處理器的解壓縮數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)存儲端與第二數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存儲端相連，第二數(shù)字信號處理器的程序存儲端與第二程序存儲器的程序存儲端相連；第二數(shù)字信號處理器的配置指令輸入端與第二邏輯控制器的配置指令輸出端相連；第二數(shù)字信號處理器的解壓縮圖像信號輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬信號輸出端與顯示器的顯示指令輸入端相連；控制面板的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令輸出端與第二數(shù)字信號處理器的指令輸入端相連；第二數(shù)字信號處理器的指令輸出端與第二無線收發(fā)器的指令輸入端相連，第二無線收發(fā)器輸出的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令通過第二天線發(fā)送出去。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):在監(jiān)控過程中，很多情況下并不總需要傳輸活動的實(shí)時(shí)圖像信息，只需要幾秒鐘傳送一幅靜止圖像即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的功能，比方說工業(yè)廠房、農(nóng)業(yè)大棚、倉庫、停車場等，這些場合需要使用靈活、輕巧便利且價(jià)格低廉的圖像監(jiān)控設(shè)備。
[0009]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)圖像信息的采集、處理、無線傳輸及顯示。同時(shí)將圖像壓縮、伺服電機(jī)控制以及無線傳輸控制都放在數(shù)字信號處理器內(nèi)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜度，減少了元器件，現(xiàn)提供采用數(shù)字信號處理器TMS320DM6437實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置的組成結(jié)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明所述的圖像監(jiān)控系統(tǒng)裝置，利用數(shù)字信號處理器具有的計(jì)算速度快、精度高和開發(fā)成本低等特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合了無線通信模塊，不需要長距離有線傳輸，可以在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)圖像信號的壓縮/解壓縮和無線傳輸。本發(fā)明根據(jù)實(shí)際監(jiān)控應(yīng)用中結(jié)構(gòu)簡單、清晰度高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)和成本低廉的需要，利用JPEG2000技術(shù)把待傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行壓縮，通過無線通信模塊nRF24L01+進(jìn)行GFSK調(diào)制，在接收端進(jìn)行解調(diào)、解壓縮并進(jìn)行原圖像的顯示。在進(jìn)行不同圖像的壓縮時(shí)，壓縮率大于10:1，且體積較小、處理精度極高，圖像恢復(fù)質(zhì)量好，圖像信號處理速度快。本發(fā)明能夠應(yīng)用在惡劣測量環(huán)境上，為許多工程領(lǐng)域提供了很好的監(jiān)控手段，能夠廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)房、農(nóng)業(yè)大棚、倉庫、停車場等場所，具有很好應(yīng)用前景和價(jià)值。
【附圖說明】
[0011]圖1是實(shí)施方式一所述基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置的原理框圖；
[0012]圖2是實(shí)施方式二所述基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置的原理框圖；
[0013]圖3是實(shí)施方式三所述基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]【具體實(shí)施方式】一:下面結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于數(shù)字信號處理器的遠(yuǎn)距離圖像監(jiān)控裝置，它包括圖像采集端和監(jiān)控終端，圖像采集端和監(jiān)控終端之間無線通信；
[0015]圖像采集端包括圖像采集模塊1、圖像壓縮模塊2和第一無線收發(fā)模塊3;圖像采集模塊I包括攝像頭1-1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器1-2和伺服電機(jī)1-3 ;圖像壓縮模塊2包括第一數(shù)字信號處理器2-1、第一邏輯控制器2-2、第一數(shù)據(jù)存儲器2-3和第一程序存儲器2-4 ;第一無線收發(fā)模塊3包括第一無線收發(fā)器3-1和第一天線3-2 ;第一天線3-2接收監(jiān)控終端的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令，并發(fā)送給第一無線收發(fā)器3-1，第一無線收發(fā)器3-1的指令輸出端與第一數(shù)字信號處理器2-1的指令輸入端相連；第一數(shù)字信號處理器2-1的拍攝角度控制指令輸出端與伺服電機(jī)1-3的控制指令輸入端相連，伺服電機(jī)1-3控制改變攝像頭1-1的拍攝角度；攝像頭1-1的圖像輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器1-2的模擬信號輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1-2的數(shù)字信號輸出端與第一數(shù)字信號處理器2-1的圖像輸入端相連；第一數(shù)字信號處理器2-1的壓縮圖像數(shù)據(jù)存儲端與第一數(shù)據(jù)存儲器2-3的數(shù)據(jù)存儲端相連，第一數(shù)字信號處理器2-1的程序存儲端與第一程序存儲器2-4的程序存儲端相連；第一數(shù)字信號處理器
2-1的配置指令輸入端與第一邏輯控制器2-2的配置指令輸出端相連；第一數(shù)字信號處理器2-1的壓縮圖像輸出端與第一無線收發(fā)器3-1的壓縮圖像輸入端相連，第一無線收發(fā)器
3-1輸出的壓縮圖像信號通過第一天線3-2發(fā)送出去；
[0016]監(jiān)控終端包括第二無線收發(fā)模塊4、圖像解壓縮模塊5和圖像顯示模塊6 ;第二無線收發(fā)模塊4包括第二無線收發(fā)器4-1和第二天線4-2 ;圖像解壓縮模塊5包括第二數(shù)字信號處理器5-1、第二邏輯控制器5-2、第二數(shù)據(jù)存儲器5-3和第二程序存儲器5-4 ;圖像顯示模塊6包括顯示器6-1、數(shù)模轉(zhuǎn)換器6-2和控制面板6-3 ;第二天線4-2接收圖像采集端的壓縮圖像信號，并發(fā)給第二無線收發(fā)器4-1，第二無線收發(fā)器4-1的壓縮圖像信號輸出端與第二數(shù)字信號處理器5-1的壓縮圖像信號輸入端相連，第二數(shù)字信號處理器5-1的解壓縮數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)存儲端與第二數(shù)據(jù)存儲器5-3的數(shù)據(jù)存儲端相連，第二數(shù)字信號處理器5-1的程序存儲端與第二程序存儲器5-4的程序存儲端相連；第二數(shù)字信號處理器5-1的配置指令輸入端與第二邏輯控制器5-2的配置指令輸出端相連；第二數(shù)字信號處理器5-1的解壓縮圖像信號輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器6-2的數(shù)字信號輸入端相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換器6-2的模擬信號輸出端與顯示器6-1的顯示指令輸入端相連；控制面板6-3的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令輸出端與第二數(shù)字信號處理器5-1的指令輸入端相連；第二數(shù)字信號處理器5-1的指令輸出端與第二無線收發(fā)器4-1的指令輸入端相連，第二無線收發(fā)器4-1輸出的監(jiān)控指令/調(diào)整拍攝角度指令通過第二天線4-2發(fā)送出去。
[0017]第一數(shù)字信號處理器2-1和第二數(shù)字信號處理器5-1均采用TMS320DM6437數(shù)字信號處理器來實(shí)現(xiàn)。
[0018]攝像頭1-1采用CXD或CMOS類型，負(fù)責(zé)拍攝圖像，模數(shù)轉(zhuǎn)換器1_2將攝像頭1_1采集到的圖像信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后給圖像壓縮模塊2進(jìn)行壓縮處理，伺服電機(jī)1-3采用步進(jìn)電機(jī)，可根據(jù)控制面板6-3傳來的控制指令調(diào)整攝像頭1-1的拍攝角度。
[0019]第一數(shù)字信號處理器2-1收到了模數(shù)轉(zhuǎn)換器1-2傳來的圖像信息后，開始對圖像進(jìn)行JPEG2000壓縮處理，之后傳給第一無線收發(fā)模塊3。其中第一邏輯控制器2-2負(fù)責(zé)對第一數(shù)字信號處理器2-l(TMS320DM6437)進(jìn)行配置，第一數(shù)據(jù)存儲器2_3負(fù)責(zé)存儲圖像壓縮過程中的中間數(shù)據(jù)，第一程序存儲器2-4負(fù)責(zé)存儲第一數(shù)字信號處理器2-1 (TMS320DM6437)的程序。
[0020]第一無線收發(fā)器3-1負(fù)責(zé)將壓縮后