CN1487677A - 一种无线图像监控方法和*** - Google Patents
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Abstract
一种无线图像监控方法和***,包括至少一个无线图像监控装置、移动通信网和一个监控中心;无线图像监控装置包括图像采集模块、中央处理模块和无线模块。它实现了全国范围内对移动目标和固定目标的图像监控,通过图像识别方法,一旦有异常情况则自动报警,不仅可以提供短消息报警,还可以自动将异常情况的图像实时传送到指定的监控中心,另外监控中心也可以拨号到本装置,主动地查看现场情况。即使犯罪分子事后破坏现场,但由于案发现场图像已传送到监控中心,为公安机关破案提供了有力的线索。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像采集与传输装置和方法,尤其是能自动图像报警和无线传输的装置和方法。
背景技术
现有图像监控***包括两类:模拟电视监控和数字监控***。这两类监控***都是针对固定目标进行监控。模拟监控***由摄像头、红外探头传感器、录像机、电视机组成,摄像头和红外探头传感器安装在各个监控点,录像机和电视机安装在监控机房内。摄像头的视频信号经过视频线传输到监控机房,然后在电视机上监视,由录像机进行录像。红外探头传感器用于判断是否有人闯入,其信号也由电缆传输到监控机房。模拟电视监控***由于不能进行远距离传输,并且只能利用录像机暂停键查看历史画面等固有缺点,已逐渐被淘汰。
数字监控***由摄像头、红外探头传感器、图像卡和计算机组成,摄像头和红外探头传感器安装在各个监控点,图像卡和计算机安装在监控机房内。它与模拟电视监控***的区别在于,使用图像卡进行图像信号的采集,数字化之后存储在计算机硬盘上,通过软件实现对历史画面的查看。在监控状态时,通过红外探头等传感器来判断是否有人闯入,以及其它异常情况的发生。并且可以通过有线网络,诸如PSTN(公用电话交换网)、ISDN(综合业务数字网)、DDN(数字数据网)、PSPDN(公用分组交换网)或微波将图像传送到远端。
数字监控***主要有以下四个缺点:
一、由于采用图像卡和计算机方式,体积庞大,只能安装在监控机房,安装在汽车等移动目标不合适。
二、由于传输网络使用的是有线网络,无法应用于移动目标。
三、由于摄像头、红外探头传感器均需通过电缆连接到监控机房,施工复杂。特别是,在原有监控***基础上新增或更改原有监控点,均需重新布线,不仅施工复杂,而且影响美观。
四、使用红外报警,容易产生误报和漏报。如果红外探头的灵敏度调的较高,容易发生误报;反之,如果灵敏度调的较低,又可能发生漏报。
00232856.9号“汽车无线图象防盗装置”实用新型公开了一种无线方式传输图像的方案。该方案使用小型的发射器和接收器,主要有两个缺点:
一、传输距离短。由于安装在汽车上的发射器功率有限,因此和接收器相隔距离不能过长,否则接收器无法接收到信号。
二、也使用传感器作为报警触发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服了现有技术中的无法实现对移动目标进行图像监控,以及对固定目标监控需要布线的缺点,提出了一种无线图像监控方法和***,该方法和***实现在全国范围内对移动目标和固定目标的图像监控,不仅体积小,安装方便,而且采用无线传输图像,无需自动布线,并且能依据图像变化进行自动报警。
本发明的一种无线图像监控装置,用于通过移动通信网将图像信号传送到监控中心来进行监控,包括图像采集模块、中央处理模块和无线模块;所述图像采集模块用于对景物图像的摄取,采集摄像头的视频信号,并进行模数变换为数字图像数据;
所述中央处理模块包括微处理器和存储器,同时与所述图像采集模块和所述无线模块相连;所述微处理器控制所述图像采集模块的图像采集,接收所述图像采集模块输出的数字图像数据,以及控制所述无线模块向监控中心传送报警图像数据;所述存储器与所述微处理器相连,用于存储所述微处理器的程序代码、程序数据和报警图像数据;
所述无线模块与所述中央处理模块的微处理器相连,接收所述微处理器输出的报警图像数据,并在所述微处理器的控制下通过移动通信网将报警图像数据传送到监控中心,也可以发送和接收短消息。
所述图像采集模块包括CMOS图像传感器和图像处理器,所述图像处理器与所述中央处理模块的微处理器通过USB接口连接,用于发送和接收图像数据。所述图像处理器是数码相机芯片。
所述图像采集模块包括CMOS图像传感器和图像处理器,所述图像处理器与所述中央处理模块的微处理器通过数字口连接,用于发送和接收图像数据。所述图像处理器是数码相机芯片。
所述图像采集模块和所述无线模块合一为多媒体消息手机模块,与所述中央处理模块相连。所述多媒体消息手机模块是MMS手机模块或多媒体邮件手机模块。
所述的中央处理模块的微处理器为单片机或嵌入式处理器。所述的中央处理模块的存储器为快闪存储器或同步动态随机存储器。所述的嵌入式处理器为PowerPC处理器或DSP处理器。
所述的无线模块是GSM模块,或者是GPRS、CDMA IS95、CDMA 1X、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、PHS、海事卫星、iDEN、Tetra模块。
本发明的一种无线图像监控装置还包括输入设备,与所述中央处理模块相连;所述输入设备包括报警启动按钮、灵敏度调节按钮、求救按钮。
本发明的一种无线图像监控方法,包括以下步骤:
(1)设置无线图像监控装置为监控状态;
(2)检测是否有警情发生,若检测结果为否,则继续执行步骤(2);
(3)若步骤(2)中检测的结果为是,则无线图像监控装置将报警图像通过移动通信网传送到监控中心;
(4)警情恢复,停止传输报警图像。
步骤(2)所述的检测警情发生的方法是图像识别方法,包括以下步骤:
(1)设置图像报警灵敏度;
(2)图像采集模块采集一帧图像;
(3)图像采集模块再采集一帧图像;
(4)中央处理模块的微处理器进行图像识别,判断两帧图像是否发生变化,如果异常点没有超过图像报警灵敏度对应的报警门限,则返回步骤(3);
(5)若步骤(4)中检测的结果为是,则表示发生警情。
步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是电话拨号方式,包括以下步骤:
(1)无线图像监控装置拨打预先设置的监控中心的报警电话;
(2)无线图像监控装置与监控中心建立数据连接;
(3)无线图像监控装置向监控中心传送报警图像;
(4)报警图像传送完毕后,拆除数据连接。
步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是Internet方式,包括以下步骤:
(1)无线图像监控装置拨打Internet接入号;
(2)无线图像监控装置接入到Internet网络;
(3)无线图像监控装置与监控中心建立通讯连接;
(4)无线图像监控装置向监控中心传送报警图像;
(5)报警图像传送完毕后,拆除通讯连接。
步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是多媒体消息方式,包括以下步骤:
(1)设置多媒体消息的内容为报警图像;
(2)设置多媒体消息的发送目的地址为监控中心的地址;
(3)无线图像监控装置发送该多媒体消息;
(4)多媒体消息中心转发该多媒体消息到监控中心。
本发明的一种无线图像监控方法,还包括以下一个或多个步骤:
(1)发生警情时,无线图像监控装置向监控中心发送告警短消息;
(2)发生警情时,无线图像监控装置发出声光报警;
(3)按下无线图像监控装置的输入设备的求救按钮,无线图像监控装置向监控中心发送求救短消息。
本发明的一种无线图像监控***,包括至少一个无线图像监控装置、移动通信网和一个监控中心;
所述的监控中心至少包括一个应用服务器和配套网络通讯设备;
所述的无线图像监控装置经所述移动通信网连接到所述应用服务器,发生警情时向所述应用服务器发送报警图像数据;
所述的应用服务器至少包括网络通讯机构和数据接收机构,所述应用服务器通过所述网络通讯机构和所述配套网络通讯设备经所述移动通信网与所述无线图像监控装置相连接,所述数据接收机构通过所述网络通讯机构接收所述无线图像监控装置发送的报警图像数据。
所述的应用服务器还包括鉴权认证机构,用于判断接入的无线图像监控装置是否是许可的无线图像监控装置。
所述的移动通信网是GSM移动通信网,或者是GPRS移动通信网、CDMA1X移动通信网、PHS移动通信网,CDMA2000移动通信网、WCDMA移动通信网、TD-SCDMA移动通信网、集群调度移动通信网。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
由于采用了高性能微处理器使得装置小型化,安装方便,无需布线,应用范围广;使用了图像识别技术替代红外传感器来检测警情,一旦有异常情况则自动报警,并且对现场图像实施全程记录;使用了移动通讯技术使得无线报警成为现实,不仅可以提供短消息报警,还可以自动将异常情况的图像实时传送到指定的监控中心,另外监控中心也可以拨号到本装置,主动地查看现场情况。本发明不仅达到了对固定目标的无线图像监控,还达到了对移动目标的无线图像监控。由于传输网络是公众移动通信网,因此无需自建网络,并且在全国范围内实施监控,例如目前GSM通信网已实现国际漫游,因此使用本发明还可以做到全球范围内的监控。本发明可靠性和防破坏性强,由于报警图像立即传送到监控中心,因此即使犯罪分子事后破坏现场,但由于案发现场图像已传送到监控中心,为公安机关破案提供了有力的线索。
附图说明
图1是本发明的无线图像监控***的***组网图;
图2是本发明的无线图像监控装置的***结构图;
图3是本发明的无线图像监控装置的实施例1的电路原理图;
图4是本发明的无线图像监控装置的实施例1的手机模块的详细电路图;
图5是本发明的无线图像监控装置的实施例2的电路原理图;
图6是本发明的无线图像监控装置的实施例3的电路原理图;
图7是本发明的无线图像监控装置的实施例4的电路原理图;
图8是本发明的无线图像监控方法的流程图;
图9是CIF格式的图像按8×8方块进行分割示意图;
图10是通过图像识别自动报警的方法的流程图;
图11是无线图像监控装置通过电话拨号方式实现无线图像传输的***组网图;
图12是无线图像监控装置通过电话拨号方式实现无线图像传输的流程图;
图13是无线图像监控装置通过Internet方式实现无线图像传输的***组网图;
图14是无线图像监控装置通过Internet方式实现无线图像传输的流程图;
图15是无线图像监控装置通过多媒体消息方式实现无线图像传输的***组网图;
图16是无线图像监控装置通过多媒体消息方式实现无线图像传输的流程图;
图17是本发明的无线图像监控***的***结构图;
图18是监控中心对接入的无线图像监控装置的鉴权认证流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
图1是本发明的无线图像监控***的***组网图,图中101-装有本发明的无线图像监控装置的汽车,102-装有本发明的无线图像监控装置的客车,103-装有本发明的无线图像监控装置的轮船,104-装有本发明的无线图像监控装置的火车,105-装有本发明的无线图像监控装置的飞机,106-装有本发明的本无线图像监控装置的银行,107-装有本发明的无线图像监控装置的机场,108-装有本发明的无线图像监控装置的体育馆,109-装有本发明的无线图像监控装置的通讯机房,110-装有本发明的无线图像监控装置的仓库,111-装有本发明的无线图像监控装置的高速公路,112-装有本发明的无线图像监控装置的煤矿,113-装有本发明的无线图像监控装置的森林,114-装有本发明的无线图像监控装置的其它目标,201-移动通信网,301-个人电脑,302-厂家客户服务中心,303-监控中心,304-110报警中心。
本发明的无线图像监控装置可以安装在汽车101、客车102、轮船103、火车104、飞机105等移动目标上,也可以安装在银行106、机场107、体育馆108、通讯机房109、仓库110、高速公路111等固定目标上,用于图像监视和监控。还可以安装在煤矿112,用于监控是否有人偷盗煤;以及可以安装在森林113,例如可以安装在进出路口和重要位置,用于监控是否有人偷盗树木或偷猎国家宝贵动物,以及用于监控是否有火灾。不论是有人闯入,还是火灾等异常情况导致图像变化,只要超过预先设置的阀值(或称报警门限,由灵敏度调节按钮设置),本装置都会产生报警,并且通过移动通信网201将报警图像发送到预先设置的个人用户的电脑301上,也可以发送到监控中心303。针对个人用户,可以直接指定图像报警发送到个人电脑301,针对单位用户,则可以设立监控中心303,并且监控中心303可以与110报警中心304连接。借助于移动通信网,织成一张无缝的监控天网。无线图像监控装置与厂家客户服务中心302,即售后服务中心建立数据连接,则可以实现对无线图像监控装置软件的在线升级。
图2是本发明的无线图像监控装置的***结构图。无线图像监控装置包括七个部分:输入设备1、中央处理模块2、图像采集模块3、输出设备4、无线模块5、外接端口6、电源模块7。
输入设备1是无线图像监控装置的各类控制按钮,包括报警启动按钮、灵敏度调节按钮、报警图像自动传输按钮、求救按钮、报警电话设置按钮、声光报警启动按钮、图像格式选择按钮、报警语音选择按钮。报警启动按钮用于控制无线图像监控装置当前的状态是监控状态还是正常状态。当处于监控状态时,无线图像监控装置启动自动图像识别功能,自动判断是否有异常情况(如有人闯入)的发生,当异常点超过预先设置的阀值(报警灵敏度)时,无线图像监控装置立即产生报警,并将报警图像传送到监控中心。灵敏度调节按钮用于设置无线图像监控装置的自动图像识别的阀值。报警图像自动传输按钮用于设置当无线图像监控装置产生报警时是否自动将报警图像传送到监控中心。求救按钮用于当发生紧急情况时(例如出租车发生抢劫时),按下此按钮,无线图像监控装置将立即向监控中心发送紧急求救警消息,并且立即将当前图像传送到监控中心。报警电话设置按钮用于设置监控中心的报警电话号码。声光报警启动按钮用于设置当无线图像监控装置产生报警时是否发出声音告警和光告警。图像格式选择按钮用于设置无线图像监控装置向监控中心传送的图像的分辨率,例如640×480(VGA)、640×400、320×200、352×288(CIF,公共中间格式)、176×144(QCIF,四分之一公共中间格式)。报警语音选择按钮用于设置当无线图像监控装置产生报警时的声音告警的语音。无线图像监控装置的这些参数设置(如是否启动报警)除了可以使用输入设备1的按钮进行设置之外,还可以通过无线方式设置:监控中心或者用户向无线图像监控装置发送参数设置短消息,无线模块5接收短消息,并根据短消息内容设置相应的参数。例如短消息内容为“SET ALARM=ON”,表示启动报警,设置当前状态为监控状态;再如短消息内容为“SET NO=1234567”,表示设置报警电话号码为1234567。另外通过监控中心与无线图像监控装置建立数据连接,也可以设置无线图像监控装置的相关参数。
输入设备1与中央处理模块2相连,输入设备1的输出作为中央处理模块2的输入。中央处理模块2依据输入设备1的不同按钮的输出设置相关参数,例如当前状态(监控状态还是正常状态)、图像格式等。
中央处理模块2,是本发明的无线图像监控装置的控制中枢,同时与其它六个部分相连。它包括微处理器、存储器、时钟电路和复位电路。微处理器控制对图像的采集、压缩、存储以及传输。存储器用于存储微处理器的程序代码、程序数据和图像数据。当无线图像监控装置产生报警时,报警图像保存在存储器中,相当于黑匣子功能,以便事后公安机关调查取证用。时钟电路提供微处理器时钟。复位电路是一个“WatchDog电路”,实现当***软件崩溃后自动对微处理器复位。
如果微处理器不与输入设备1、图像采集模块3、输出设备4直接相连,则中央处理模块2还需包括控制模块。控制模块同时与输入设备1、图像采集模块3、输出设备4相连,执行微处理器相关指令。微处理器通过控制模块与图像采集模块3相连,实现对图像采集的控制。微处理器通过控制模块与输入设备1相连,接收输入设备1的各类按钮的输出信号。微处理器通过控制模块与输出设备4相连,实现对输出设备4的控制,例如声光告警等。控制模块通常与微处理器合一。
微处理器与无线模块5相连,实现将图像采集模块3所采集的图像经过无线模块5,再通过移动通信网传送到监控中心。
中央处理模块2的微处理器是单片机或者是嵌入式处理器(MCU/DSP),可选用不同性能的模块,可以是MCS-51系列单片机、PowerPC处理器或DSP处理器。如果微处理器是嵌入式处理器(如Motorola MPC860,采用PowerPC内核),则微处理器运行的操作***是嵌入式操作***,例如VxWorks、Java、Linux。如果图像采集模块3输出的图像数据是原始图像数据(未经过图像压缩),则微处理器实现对图像的软件压缩,压缩算法可以是Motion-JPEG、JPEG-2000、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263、H.264。中央处理模块2的存储器为快闪存储器(Flash Memory)或同步动态随机存储器(SDRAM)。
图像采集模块3,包括摄像头和图像采集电路,与中央处理模块2相连。摄像头实现对景物图像的摄取,与图像采集电路相连。图像采集电路实现对摄像头的图像信号的放大、模数变换(A/D)和采集,并将数字化的图像数据输入到中央处理模块2中。图像采集电路接受中央处理模块2的微处理器的采集指令,例如开始采集、停止采集等。图像采集模块3还包括时钟电路,用于模数变换的时钟。
输出设备4,包括液晶屏、喇叭、警示灯、状态指示灯,与中央处理模块2相连。液晶屏用于显示当前时间、接收到的短消息、以及配置信息。喇叭和警示灯实现声光报警。状态指示灯用于显示装置当前的运行状态,包括正常状态、告警状态、故障状态。
无线模块5,与中央处理模块2的微处理器相连,在微处理器的控制下,可以发送/接收短消息,也可以拨号建立数据呼叫。实现报警信息以短消息方式发送,以及将图像传输到远端。无线模块5可以是GSM模块,也可以是GPRS、CDMA IS95(窄带CDMA)、CDMA 1X(宽带CDMA)、CDMA EVDO、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA 2000、PHS(小灵通)、海事卫星、iDEN、Tetra(集群调度***)模块。如果无线模块5是多媒体消息手机(例如***的彩信手机,或者***的彩e手机)模块,则图像采集模块3与无线模块5合一。
外接端口6,实现与外接设备的接口,包括串口和以太网口,与中央处理模块2相连。通过串口和以太网口都可以实现与外接计算机的连接,计算机可通过串口或以太网口实现对本发明的无线图像监控装置的在线诊断测试以及微处理器软件的在线升级。计算机可对本装置进行操作维护,包括在线诊断测试和相关参数设置,包括报警电话号码、报警灵敏度、是否自动传输报警图像、是否允许声光报警、是否启动报警、报警语音、图像格式、图像压缩算法、区域报警范围。
电源模块7,给装置提供各类电源,同时与其它六个部分相连。
本发明的无线图像监控装置,如果没有设置为自动传输报警图像,则监控中心在接收到报警短消息之后,可主动拨打无线图像监控装置的无线模块5,建立数据呼叫,接收报警图像。在平时,监控中心可随时拨打无线图像监控装置的无线模块5,建立数据呼叫,查看现场图像。
本发明的无线图像监控装置,如果按下输入设备1的求救按钮,则无线模块5向预先设置的报警电话发送求救短消息,但不进行声光报警。现场图像是否自动传输依据自动传输报警图像状态确定。
本发明的无线图像监控装置,监控中心可以通过与无线图像监控装置建立数据呼叫,或者通过短消息指令,设置相关参数(诸如报警电话号码、报警灵敏度、是否自动传输报警图像、是否允许声光报警、是否启动报警、图像格式),以及进行操作维护,包括在线诊断测试和相关参数设置。
本发明的无线图像监控装置,既可以通过外接端口6连接计算机实现对中央处理模块2的微处理器软件的在线升级,也可以通过无线模块5拨号与厂家客户服务中心或监控中心建立数据连接,实现在线升级。
本发明的无线图像监控装置,输出设备4的喇叭播放的报警语音可以进行更改,各种报警语音均存储在中央处理模块2的存储器中,用户可根据喜好选择报警语音。通过外接端口6连接计算机,还可以增加新的报警语音。
图3是本发明的无线图像监控装置的实施例1。无线图像监控装置的输入设备,包括各类按钮11。无线图像监控装置的中央处理模块,包括微处理器21、存储器、总线收发器25、控制模块26、复位电路27和时钟电路28。存储器又包括引导存储器22、程序存储器23、数据存储器24。无线图像监控装置的图像采集模块,包括摄像头30、视频放大电路31、模数变换电路32、同步分离电路33。无线图像监控装置的输出设备,包括液晶屏41、喇叭42、警示灯43、状态指示灯44,以及配套电路,包括语音编解码器45、功放46、告警音电路47。无线图像监控装置的无线模块,包括无线模块51和天线52。无线图像监控装置的外接端口,包括串口61、以太网口62,以及配套电路,包括串行接口63、以太网收发器64、变压器65。以上各部分可以集成到一块或多块芯片中。
按钮11包括报警启动按钮、灵敏度调节按钮、报警图像自动传输按钮、求救按钮、报警电话设置按钮、声光报警启动按钮、图像格式选择按钮、报警语音选择按钮。按钮型号为通用的开关按钮、旋转按钮。用户通过选择不同的按钮来设置无线图像监控装置的参数,包括是否启动报警、报警灵敏度、是否自动传输报警图像、监控中心报警电话号码、是否允许声光报警、图像格式、报警语音。按钮11的输出信号经过控制模块26转换成不同的数字信号,输入到微处理器21,然后微处理器21根据输入信号作相应处理。
本实施例的图像采集模块采用分立元器件构成,具体而言包括摄像头30、视频放大电路31、模数变换电路32、同步分离电路33。它与中央处理模块相连,在中央处理模块的微处理器指令控制下开始采集图像,中央处理模块的控制模块26提供图像采集所需的时序信号,所采集的图像数据存储到中央处理模块的存储器24中。
摄像头30可以是黑白摄像头,也可以是彩色摄像头,制式可以是PAL制,也可以是NTSC制。本实施例中选用PAL制的JVC TK-C1381EG。
视频放大电路31实现对摄像头30输入的视频信号的放大,电压从1V放大到5V,满足图像模数变换电路32要求,型号为MAXIM MAX404。
模数变换电路32的基准电压为5V,型号为CA3306或CA3318,分别提供6位或8位灰度级别图像,本实施例采用CA3318。模数变换电路32在控制模块26的控制下进行图像采样,采样频率由时钟电路28经控制模块26分频提供。时钟电路28提供各种不同的时钟,分别为图像采集模块和微处理21提供时钟。时钟电路28采用50MHz晶振,型号为SG-8002CA-50.0000M,与控制模块26相连。例如,对于图像格式为640×400,采样频率为12.5MHz,则由控制模块26对50MHz频率进行四分频后输入到模数变换电路32的CLK管脚。
同步分离电路33实现从摄像头30输入的视频信号分离出奇偶场信号OD/EN、行场复合同步信号CSN、场同步信号VSN、色同步信号B/BP,型号为LM1881。同步分离电路33的各信号输入到控制模块26中。
控制模块26使用可编程逻辑器件,型号为ALTERA公司的EPM7256ATC144。该器件内部有5000个门、256个逻辑单元,有110个I/O脚和4个专门输入脚。控制模块26控制模数变换电路32是否进行模数变换,以及使用同步分离电路33输出的信号控制图像数据向数据存储器24的写入时序。
微处理器21采用Motorola公司的嵌入式微处理器MPC860,为PowerPC处理器,提供四个串行通信控制器(SCC)和两个串行管理控制器(SMC)。串行通信控制器1(SCC1)与以太网外接端口相连,串行通信控制器2(SCC2)与喇叭相连,串行管理控制器1(SMC1)与串口外接端口相连,串行管理控制器2(SMC2)与无线模块相连。微处理器21运行的操作***是嵌入式操作***VxWorks或Linux或Java,实现图像采集控制、图像自动报警算法、图像压缩(图像采集模块3输出的图像数据是未经过压缩的图像数据)、数据传输等功能。Motorola公司的MPC860芯片说明文档给出了设计参考电路,本实施例的该部分详细电路原理图与其类似。
微处理器21具有32位地址总线和数据总线,通过总线收发器25与引导存储器22、程序存储器23和数据存储器24相连。
引导存储器22用于存储MPC860的引导程序,是只读存储器(ROM),容量为128Kbyte,型号为SST公司的SST39VF010;容量也可以是512Kbyte,型号为SST39VF040。
程序存储器23用于存储微处理器的应用程序,是快闪存储器(FlashMemory),是一种非易失性存储器,容量为16M/8M/4Mbyte可选,不同容量的存储器管脚兼容,本实施例中选用Intel公司的J3系列Flash,型号为E28F128J3A。
数据存储器24是同步动态随机存储器(SDRAM)和快闪存储器,同步动态随机存储器容量为16Mbyte,型号为HY57V641620HGT,两片扩展成32位总线,用于微处理器软件运行时数据缓冲器。快闪存储器用于存储发生报警时的图像,相当于“黑匣子”,便于事后公安机关破案。
总线收发器25型号为PI74LPT16245。
微处理器21的串行通信控制器2(SCC2)通过语音编解码器45,并经过功放46放大,驱动喇叭42发出语音报警。语音编解码器45型号为TP3067WM,功放46型号为LM4871MM,喇叭42的阻抗为8Ω(欧姆),功率为3W(瓦),型号为AU2T321BU。
微处理器21的串行通信控制器1(SCC1)通过10Base-T以太网收发器64,并经过变压器65适配为RJ45以太网端口62,提供10Mbps全双工/半双工数据传输速率。10Base-T以太网收发器型号为LXT905,变压器型号为PE-68023。
微处理器21的串行管理控制器1(SMC1)通过串行接口63提供串行端口61,符合RS-232规范,波特率大于9600bps。串行接口63是一个RS232收发器,型号为MAX232ECWE。
微处理器21的串行管理控制器2(SMC2)与无线模块51相连。无线模块51采用西门子GSM手机模块MC35,通过天线52实现信号的收发。天线52为车载GSM双频天线,型号为CNU179B。
微处理器21的复位电路27,实现当***软件崩溃后自动对微处理器21复位,型号为MAX706TCSA,其RESET管脚通过100欧电阻与微处理器21的PORESET管脚相连。
微处理器21运行频率为50MHz,由时钟电路28提供。时钟电路28采用50MHz晶振,型号为SG-8002CA-50.0000M,与微处理器21的EXTCLK管脚相连。
报警语音除了微处理器21通过语音编解码器45产生之外,还可以通过告警音电路47产生。告警音电路47由2片555电路ICM7555IBA组成。不同之处在于,通过微处理器21可以发出预存的各种语音,用户可选择播放有特色的音响。
控制模块26不仅与模数变换32、同步分离33相连,还与液晶屏41相连。液晶屏41型号为DG240128-01,显示的信息由微处理器21通过控制模块26写入。
控制模块26还与各种按钮11相连,将按钮的输入转换成信号提供给微处理器21,然后微处理器21根据输入信号作相应处理。
控制模块26还与警示灯43、状态指示灯44相连。当发生异常情况时,微处理器21通过控制模块26控制警示灯43的显示,发出光报警。根据***运行情况,微处理器21通过控制模块26控制状态指示灯44的显示。警示灯43的型号为B-2233X,状态指示灯44型号为通用的发光二极管。
电源模块7提供各类电源,包括5V、3.3V、4V电压。
本实施例的图像采集模块的详细电路图可以参见中国专利号95111013.6,申请日1995年4月19日,发明创造的名称为四画面图像采集器智能监控装置,该发明详细公开了一种使用分立器件构成的图像采集装置。本实施例的手机模块的详细电路图如图4所示。图4中X1为40芯扁平插座,用于与西门子GSM手机模块MC35相连;X3是SIM卡座;D5是6通道ESD防护二极管阵列,型号为PACDN006。
图5是本发明的无线图像监控装置的实施例2的电路原理图。本实施例与实施例1的最大区别在于,本实施例的图像采集模块采用高集成度的芯片来完成,包括一块CMOS图像传感器、一片图像处理器芯片。CMOS图像传感器实现对摄像头视频信号的采集,例如STMicroelectronics公司(意法半导体公司)的VV6501图像传感器内部包括一个10bit的模数变换器(ADC),输出VGA(640×480)分辨率的原始图像数据(未经过压缩),每秒最高可达30帧图像。不同型号的CMOS图像传感器可以输出不同的图像分辨率,例如STMicroelectronics公司VV6411输出的图像分辨率为CIF(352×288)。图像处理器STV0680B是STMicroelectronics公司出品的数码相机芯片,支持VV6501和VV6411 CMOS图像传感器,通过USB口或RS232口输出图像数据。
CMOS图像传感器VV6501与镜头、红外过滤镜(IR Filter)一起构成图像的前端处理,输出VGA分辨率的原始图像数据流,作为图像处理器STV0680B的输入。STV0680B通过I2C(Inter-Integrated Circuit)对VV6501进行参数配置,例如曝光设置等。STV0680B的时钟由外部12MHz XTAL晶振提供。STV0680B接收VV6501输出的原始图像数据流,并通过Memory接口将图像数据保存到SDRAM中。STV0680B可以配置16Mbit或64Mbit SDRAM,16MbitSDRAM可以保存20张CIF格式(352×288)图像,64Mbit SDRAM可以保存80张CIF格式图像,或者26张VGA格式(640×480)图像。图像处理器STV0680B具有USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口,并通过USB接口输出图像数据。
图像处理器STV0680B与中央处理模块的微处理器相连,一方面通过USB接口将采集的图像数据传送给中央处理模块的微处理器;另一方面通过GPIO接口接受微处理器的指令,例如采集一帧图像等。STMicroelectronics公司的VV6501和STV0680B芯片说明文档给出了设计参考电路,本实施例的该部分详细电路原理图与其相同。
本实施例中微处理器采用Motorola的MPC850微处理器,它是一个多用途的通用芯片,内部集成了微处理器和常用***组件。它是Motorola的MPC860应用于通信***的低成本实现,提供的了更高性价比,并且提供了USB的支持。MPC850集成了嵌入式PowerPC核和一个为通信使用的专门的RISC的通信处理器模块(CPM)。MPC850的CPM支持6个串行通道:一个串行通信控制器(SCC),一个通用串行总线通道(USB),两个串行管理控制器(SMS),一个I2C接口,和一个串行***接口电路(SPI)。
微处理器MPC850的USB口与图像处理器STV0680B的USB口相连,微处理器MPC850作为主控USB角色(Master),图像处理器STV0680B作为外设(Slave)。图像处理器STV0680B输出的图像数据是未经过压缩的图像数据,为了提高图像传输效率(由无线图像监控装置传送到监控中心),微处理器MPC850需要进行软件图像压缩,压缩算法可以是Motion-JPEG、JPEG-2000、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263、H.264。
与实施例1的微处理器MPC860类似,微处理器MPC850也有引导存储器、程序存储器和数据存储器。数据存储器既有同步动态随机存储器,也有快闪存储器,快闪存储器用于存储发生报警时的图像,相当于“黑匣子”,便于事后公安机关破案。图像处理器STV0680B的SDRAM存储器仅仅用于暂时存储所采集的图像数据。
中央处理模块的其它部分电路,例如MPC850的周边电路(存储器接口、与无线模块的串口接口、以太网接口等)的电路图与实施例1基本相同,输入设备、输出设备、外接端口、无线模块的电路图与实施例1相同。
图6是本发明的无线图像监控装置的实施例3的电路原理图。本实施例与实施例2类似,图像采集模块也采用高集成度的芯片来完成,包括一块CMOS图像传感器、一片图像处理器芯片。与实施例2不同的是,本实施例的中央处理模块与图像采集模块之间不是USB接口,而是Digiport接口。Digiport是一个双向数据口,用于输入输出图像数据。
本实施例的图像采集模块的镜头、红外过滤镜、CMOS图像传感器与实施例2完全相同,CMOS图像传感器同样采用VV6501或者VV6411。图像采集模块的图像处理器采用STMicroelectronics公司的STV0676,它是一个数字视频处理器,完成图像的采集与输出,输出的图像数据既可以是未经过压缩的YCbCr或RGB图像数据,也可以是经过JPEG压缩的图像数据。STV0676既可以以USB方式输出图像数据,也可以以Digiport方式输出图像数据。STV0676的时钟由外部12MHz XTAL晶振提供。STV0676与实施例2的STV0680B的区别主要有四点:a.无需外置的存储器;b.内置视频压缩器,压缩算法为Motion-JPEG(M-JPEG);c.提供Digiport图像数据输出接口,Digiport是一个10bit的双向数据口,用于将图像数据从STV0676输出,或者将图像数据输入到STV0676;d.内置8052内核微处理器。
图像处理器STV0676也可以与实施例2一样,使用USB接口与中央处理模块相连,在本实施例中它通过Digiport接口与中央处理模块的微处理器相连。中央处理模块的微处理器通过I2C接口控制STV0676,例如STV0676图像数据输出格式等。本实施例的中央处理模块的微处理器既可以选用Motorola MPC860,也可以选用Motorola MPC850。由于图像压缩可以由STV0676来完成,因此本实施例对中央处理模块的微处理器还可以选用MCS-51单片机。
STMicroelectronics公司的VV6501和STV0676芯片说明文档给出了设计参考电路,本实施例的该部分详细电路原理图与其相同。本实施例的输入设备、输出设备、外接端口、无线模块的电路图与实施例1相同。
图7是本发明的无线图像监控装置的实施例4的电路原理图。本实施例与实施例1、2、3的最大区别在于,本实施例的图像采集模块和无线模块采用了高集成度的模块来完成,即多媒体消息手机模块。目前多媒体消息手机主要分为两类:一是在GPRS网络上应用的MMS(Multimedia Messaging Service)手机,例如***的彩信手机;二是在CDMA网络上应用的多媒体邮件手机,例如***的彩e手机。
目前***已经在GPRS网络中建立了多媒体消息(MMS)***,并开通了彩信业务。MMS***主要遵循3GPP的MMS标准,为终端用户提供图片、铃声等带有多媒体特性的信息(Messaging)服务。
目前***在CDMA网络中建立了多媒体邮件(UIMAP)***,并开通了彩e业务。UIMAP主要采用直接架构在IP协议之上的邮件客户端标准——IMAP4及其变体。由于IMAP4协议主要为有线网络设计,因此在无线环境下运行时,各CDMA运营商均采用其变体以提高效率,如KDDI的cIMAP等。UIMAP和标准IMAP4协议的差别主要在于,根据无线网络环境的实际情况,对标准协议的内容和表示方法进行了精简和压缩,从而大大提供了运行效率。
MMS和UIMAP是一种端到端的应用,非实时的消息交互,支持多媒体的内容。用户可以通过支持的移动终端,收发内容丰富的多媒体内容,包括格式化的文本、声音、图像以及视频内容。
多媒体消息手机模块在内部结构中也包括图像采集模块、微处理器和无线接口三部分,由图像采集模块完成景物图像的摄取、模数变换为数字化的图像数据,然后由微处理器将图像数据构建成MMS或UIMAP数据格式,再通过无线接口部分将图像数据以MMS或UIMAP方式通过GPRS或CDMA移动通信网发送出去。
本实施例中中央处理模块的微处理器与多媒体手机模块相连,中央处理模块的微处理器控制多媒体手机模块进行图像采集,并将图像数据构建成MMS或UIMAP数据格式,以及控制多媒体手机模块将采集的图像以MMS或UIMAP方式发送到监控中心。中央处理模块的微处理器可以选用MCS-51系列单片机、或者Motorola MPC嵌入式处理器、或者DSP。本实施例的输入设备、输出设备、外接端口的电路图与实施例1相同。
本实施例与实施例1、2、3的最大区别在于,与监控中心的图像传输方式不同,实施例1、2、3的无线图像监控装置与监控中心之间的图像传输使用拨号方式或者Internet方式进行传输。本实施例的无线图像监控装置与监控中心之间的图像传输使用标准的MMS或UIMAP协议进行传输。
图8是本发明的无线图像监控方法的流程图。步骤801为开始步骤,无线图像监控装置上电。步骤802为设置无线图像监控装置各种参数,例如监控中心报警电话、是否启动报警(监控状态还是正常状态)等。假设设置无线图像监控装置的参数为监控状态、报警图像自动传输、启动声光报警。在步骤803中,判断是否发生警情。对于判断是否发生警情,既可以通过红外传感器、微波传感器等检测,还可以通过本发明提供的图像识别功能来自动判断是否有异常情况发生,即是否有警情发生。若步骤803中为是,则执行步骤804,表示发生警情,无线图像监控装置将立即启动无线图像传输功能,将报警图像传送到监控中心。若步骤803中为否,则继续执行步骤803,即继续检测是否发生警情。步骤804为无线图像监控装置的中央处理模块通过无线模块向监控中心发送告警短消息。步骤805为无线图像监控装置的输出设备发出声光报警,即输出设备的喇叭发出告警音,警示灯闪烁。步骤806为无线图像监控装置与监控中心建立数据连接,以便将报警图像传输到监控中心。图12、图14、图16给出了三种无线图像传输流程图。步骤807为无线图像监控装置将报警图像通过移动通信网传送到监控中心。为了方便日后公安机关破案,需要将发生警情时整个过程的图像连续的记录下来,步骤808为将报警图像存储到无线图像监控装置的中央处理模块的存储器中,相当于“黑匣子”。由于目前移动通信网络的数据传输带宽还是窄带的,GPRS数据带宽目前通常只能达到20-40Kbps,因此监控中心接收到无线图像监控装置发送的图像帧频小于25帧/秒。为了更真实的记录案发时现场的情况,本地中央处理模块的存储器中存储的图像数据是连续的,最高可到25帧/秒(摄像头信号为PAL制)或30帧/秒(摄像头信号为NTSC制)。
步骤809为判断警情是否已经解除或者监控中心是否已经确认警情。例如无线图像监控装置的监控区域中有人闯入,则无线图像监控装置通过图像识别判断发生警情,无线图像监控装置向报警图像传送到监控中心,并且将报警图像存储到中央处理模块的存储器中。如果该犯罪嫌疑人离开监控区域,则无线图像监控装置通过图像识别判断警情解除,并向监控中心发送告警恢复短消息以及停止报警图像的传输。或者监控中心接收到无线图像监控装置发送的报警图像后,立即进行确认,如果确认警情是真实的,则监控中心将立即联系110出警,缉拿犯罪嫌疑人。若步骤809中为是,则执行步骤810。若步骤809中为否,则继续执行步骤807,即继续将报警图像传送到监控中心。步骤810为无线图像监控装置停止向监控中心传输报警图像。步骤811为拆除无线图像监控装置与监控中心的数据连接。步骤812为无线图像监控装置的输出设备停止发出声光报警,即输出设备的喇叭停止发出告警音,警示灯停止闪烁。警情解除后或者监控中心确认警情后,无线图像监控装置继续检测是否发生警情。
图8中步骤803判断是否发生警情,除了可以采用红外等传感器之外,本实施例还提供了图像识别方式来检测。为了提高图像识别的精确度,本发明将一幅图像分成8×8、或者4×4、或者16×16的方块,然后检测每个方块的图像是否发生变化,以及发生变化的方块比例来判断是否有异常情况。图9给出了一幅CIF(352×288)格式的图像按8×8方块进行分割,共可以分割成44×36个方块。
图10是通过图像识别自动报警的方法的流程图。步骤1001为开始步骤。步骤1002为设置图像报警灵敏度,包括块报警门限(或阀值)和***报警门限两部分。块报警门限是指图9所述的方块是否有异常情况的判断门限值;***报警门限是值整个图像是否有异常情况的判断门限值。步骤1003为采集第N+1幅图像。步骤1004为将第N幅和第N+1幅图像按照图9方式进行分块。步骤1005为置异常方块数为0。步骤1006为计算第N+1幅和第N幅图像对应方块亮度值误差。假设方块的大小为8×8像素,则一个方块共有64个像素,两幅图像对应方块64个像素的亮度值相减的绝对值之和,即:
其中PNi为第N+1幅图像的一方块第i个像素的亮度值,PNi′为第N幅图像的对应方块第i个像素的亮度值。
在步骤1007中,判断步骤1006的方块亮度值误差计算结果是否超过块报警门限。若步骤1007中为否,则执行步骤1009。若步骤1007中为是,则执行步骤1008。步骤1008为异常方块数加1。异常方块数是指超过预先设置的块报警门限的方块的总数。在步骤1009中,判断所有方块的亮度值误差是否计算完毕。若步骤1009中为否,则继续执行步骤1006。若步骤1009中为是,则执行步骤1010。在步骤1010中,判断异常方块数比例是否超过预先设置的***报警门限。若步骤1010中为否,则表示没有异常情况发生,重新执行步骤1003,继续进行图像识别。若步骤1010中为是,则表示出现异常情况,执行步骤1011。步骤1011为图像识别结果为发生异常情况,即发生警情,无线图像监控装置将向监控中心传送报警图像。步骤1012为结束步骤。
本发明的无线图像监控装置的图像自动识别并自动报警。图像自动报警分为两种:图像全局报警和图像区域报警。
所谓图像全局报警,就是摄像头所摄像到整个区域为报警区域,该装置自动判断图像是否发生变化,如果变化幅度超过预先设定的阀值(灵敏度),则表示在报警区域内发生异常情况,***自动报警。图9和图10给出的实施例就是图像全局报警,它以整幅图像作为报警区域。
所谓图像区域报警是指在摄像头所摄像到区域中设定一个方形、圆形、多边形区域作为报警区域。该装置自动判断报警区域内的图像是否发生变化,如果变化幅度超过预先设定的阀值(灵敏度),则表示在报警区域内发生异常情况,***自动报警。例如,可以将汽车或保险柜的钥匙孔作为一个区域,一旦有人接触钥匙孔,则自动报警。与图9类似,报警区域同样可以划分为若干个8×8或4×4或16×16的方块,然后图像识别判断只针对该报警区域进行,流程类似于图10。
用户可通过无线图像监控装置的输入设备的灵敏度调节按钮可以进行报警灵敏度设置。在最灵敏情况下,可达到1/25=0.04秒(PAL制)或1/30=0.033秒(NTSC制)报警。一旦检测到摄像头无视频信号,则无线图像监控装置的无线模块立即向预先设置的报警电话发送告警短消息。
当无线图像监控装置通过图像识别检测到警情时,如果设置为报警图像自动传输,则报警图像将通过移动通信网传送到监控中心。无线图像监控装置向监控中心传送图像数据主要有三种方式:
1.电话拨号方式,无线图像监控装置通过拨打监控中心的报警电话,建立数据连接,然后将图像传送到监控中心;
2.Internet方式,无线图像监控装置通过Internet与监控中心建立数据连接,然后将图像传送到监控中心;
3.多媒体消息方式,无线图像监控装置将报警图像以多媒体消息方式发送到监控中心。它与前两种图像传输方式的区别在于:监控中心无法连续观看被监控的目标的图像,因为多媒体消息(MMS或UIMAP)只是一种消息交互,它将图像数据以消息包方式发送,监控中心只能观看到一个个图像数据包,即观看到非连续的一个个图像片断。
图11是无线图像监控装置通过电话拨号方式实现无线图像传输的***组网图。假设无线图像监控装置的无线模块是GSM无线模块,移动通信网是GSM移动通信网,则无线图像监控装置的中央处理模块的微处理器通过串口发送标准AT拨号指令,拨打监控中心的报警电话(由输入设备的报警电话设置按钮设置),建立数据连接,然后将图像传送到监控中心。移动通信网络通过IWF(Inter-working Function)实体提供数据业务。无线图像监控装置通过IWF功能实体与监控中心建立端到端的电路交换数据连接,数据传输速率为9600bps。
监控中心包括应用服务器、GSM无线模块、有线MODEM,GSM无线模块和有线MODEM通过串口与应用服务器相连。假设监控中心的GSM无线模块的电话号码为13805160000,有线MODEM与固定电话相连,固定电话号码为025-3611111,则移动电话号码13805160000和固定电话号码025-3611111都是监控中心的报警电话,无线图像监控装置无论拨打移动电话号码13805160000和固定电话号码025-3611111都可以与监控中心的应用服务器建立数据连接,例如本实施例中,无线图像监控装置A拨打移动电话号码13805160000,无线图像监控装置B拨打固定电话号码025-3611111。图11中PSTN是公用电话交换网,虚线是指图像传输的数据流。
图12是无线图像监控装置通过电话拨号方式实现无线图像传输的流程图。步骤1201为开始步骤。步骤1202为无线图像监控装置的中央处理模块的微处理器通过无线模块拨号,拨打预先设置的监控中心的报警电话。步骤1203为无线图像监控装置与监控中心建立数据连接。步骤1204为无线图像监控装置向监控中心传输图像数据,无线图像监控装置和监控中心之间的数据传输协议既可可以是自定义协议,也可以是TCP/IP协议。步骤1205为图像数据传输结束后,无线图像监控装置拆除与监控中心之间的数据连接。步骤1206为结束步骤。
图13是无线图像监控装置通过Internet方式实现无线图像传输的***组网图。假设无线图像监控装置的无线模块是GPRS或CDMA 1X无线模块,移动通信网是GSM或CDMA 1X移动通信网,无线图像监控装置通过无线模块拨打Internet接入号接入到Internet网络,例如***的接入号为17266、***的接入号为165。GPRS和CDMA 1X具有“永远在线”的优点,即无线图像监控装置随时与GPRS或CDMA1X网络保持联系。在进行数据传输时,只需一个激活的过程,一般只需要几秒的时间就能登录至Internet网络。
监控中心包括应用服务器,该应用服务器是Web应用服务器,与Internet网络相连,具有固定的Internet公网IP地址。由于无线图像监控装置已通过拨号接入到Internet网络,因此无线图像监控装置和监控中心的应用服务器属于Internet网络的两个节点,无线图像监控装置作为客户端(Client),监控中心的应用服务器作为服务器端(Server)。无线图像监控装置通过Socket连接至监控中心的应用服务器,建立数据通讯链路,这之后无线图像监控装置就可以向监控中心传输图像数据。
图14是无线图像监控装置通过Internet方式实现无线图像传输的流程图。步骤1401为开始步骤。步骤1402为无线图像监控装置的中央处理模块的微处理器通过无线模块拨号,拨打Internet接入号。步骤1403为无线图像监控装置接入到Internet网络。步骤1404为无线图像监控装置通过Socket建立通讯连接。步骤1405为无线图像监控装置向监控中心传输图像数据,无线图像监控装置和监控中心之间的数据传输协议是TCP/IP协议。步骤1406为图像数据传输结束后,无线图像监控装置关闭Socket,拆除与监控中心之间的通讯连接。步骤1407为结束步骤。
图15是无线图像监控装置通过多媒体消息方式实现无线图像传输的***组网图,图中MMSC(Multimedia Messaging Service Center)指多媒体消息中心。假设无线图像监控装置的多媒体消息手机模块为***的MMS手机模块,即彩信手机模块;移动通信网是***GPRS移动通信网,MMSC是***的多媒体消息中心。无线图像监控装置将报警图像以彩信方式发送给监控中心,依据监控中心与MMSC之间连接方式的不同,可以分为以下四种方式:
1.如图15(a)所示,监控中心与MMSC没有连接,监控中心包括应用服务器和多媒体消息手机模块(本实施例为MMS手机模块)。无线图像监控装置的多媒体消息手机模块在发送彩信时,将监控中心的多媒体消息手机模块的号码(例如13805160000)作为接收者地址,即完成报警图像以彩信方式从无线图像监控装置传送到监控中心。无论是MMS方式还是多媒体邮件方式,都与短消息类似,是一种存储转发机制,非实时的,存在一定时延。
2.如图15(b)所示,监控中心作为SP(Service Provider),通过专线的方式接入到MMSC。***给每一个SP分配一个SP服务代码。SP服务代码以数字表示,它是用户使用彩信的发送、上传等上行类业务时,需要输入的发送号码。与图15(a)的区别在于:一是监控中心的应用服务器与MMSC相连,使得彩信传输时延较短,而且彩信传输也更稳定和可靠;二是无线图像监控装置的多媒体消息手机模块在发送彩信时,将监控中心的SP服务代码作为接收者地址。监控中心包括应用服务器,应用服务器与MMSC之间通过***的MM7接口规范进行通讯。
3.如图15(c)所示,与第二种方式(如图15(b)所示)的唯一区别点就是:它不是通过专线,而是通过Internet的方式接入到MMSC。监控中心包括应用服务器,应用服务器与MMSC之间通过***的MM7接口规范进行通讯。
4.组网图与第三种方式相同,如图15(c)所示,监控中心包括应用服务器,该应用服务器是邮件服务器,与Internet网络相连。邮件服务器包括一个专门接收彩信的邮箱地址,假设为[email protected]。彩信业务支持手机终端与邮件***的互通,无线图像监控装置的多媒体消息手机模块把报警图像作为彩信发送至应用服务器的[email protected]邮箱中。
图16是无线图像监控装置通过多媒体消息方式实现无线图像传输的流程图。步骤1601为开始步骤。步骤1602把报警图像作为多媒体消息的内容。步骤1603把多媒体消息的发送目的地址设置为监控中心的地址,该地址可以是监控中心的多媒体消息手机的号码、监控中心的SP服务代码、或者监控中心的邮件应用服务器的邮箱地址。步骤1604为无线图像监控装置的多媒体消息手机模块将多媒体消息发送出去,由多媒体消息中心将该多媒体消息转发到监控中心。步骤1605为结束步骤。
图17是本发明的无线图像监控***的***结构图。无线图像监控***包括至少一个无线图像监控装置、移动通信网和一个监控中心。本实施例共包括四个无线图像监控装置:无线图像监控装置A、无线图像监控装置B、无线图像监控装置C和无线图像监控装置D,分别安装在移动监控目标和固定监控目标上。移动通信网201可以是GSM移动通信网、GPRS移动通信网、CDMA 1X移动通信网、PHS移动通信网,CDMA 2000移动通信网、WCDMA移动通信网、TD-SCDMA移动通信网、或者集群调度移动通信网。监控中心303至少包括一个应用服务器800和相关配套网络通讯设备600,例如有线MODEM 601、无线模块602、多媒体消息手机模块603、以太网卡604。应用服务器800至少包括网络通讯机构801和数据接收机构802,网络通讯机构801和以太网卡604等相关配套网络通讯设备600提供各种网络连接,提供自定义和TCP/IP通讯协议。应用服务器800通过网络通讯机构801和相关配套网络通讯设备600与移动通信网201和其它通信网(如Internet网202、PSTN网203)相连接,实现与无线图像监控装置的数据通讯。应用服务器800的数据接收机构802通过网络通讯机构801接收无线图像监控装置发送的图像数据。
无线图像监控装置A、B、C、D可以按照图12、图14、图16给出的电话拨号、Internet方式、多媒体消息方式通过无线模块经移动通信网201和Internet/PSTN其它通信网,再经相关网络通讯设备600连接到应用服务器800,之后就可以进行无线图像传输。监控中心303的无线模块602除用于与无线图像监控装置建立数据连接传输图像数据之外,还用于接收无线图像监控装置发送的各类报警短消息,以及用于向无线图像监控装置发送短消息。
应用服务器800还包括鉴权认证机构803和数据库804,鉴权认证机构803用于判断接入的无线图像监控装置是否是许可的无线图像监控装置。数据库804主要保存三方面内容:一是保存无线图像监控装置相关信息,例如无线图像监控装置ID、无线图像监控装置的无线模块的电话号码;二是保存监控目标对象的相关信息,假设监控目标对象为机动车,则相关信息包括车主姓名、车主联系方式、车牌号码、车辆颜色、车辆型号等;三是保存监控目标对象的报警信息和报警图像。
图18是监控中心对接入的无线图像监控装置的鉴权认证流程图。步骤1801为开始步骤。步骤1802为无线图像监控装置与监控中心的应用服务器建立通讯连接。步骤1803为无线图像监控装置把无线图像监控装置ID发送给应用服务器。另外应用服务器自动识别通讯对方的无线图像监控装置的无线模块的电话号码(例如***CDMA无线模块的电话号码是133********)。应用服务器的鉴权认证机构从数据库中根据无线图像监控装置ID检索该无线图像监控装置的相关信息,判断无线图像监控装置ID、无线图像监控装置的无线模块号码是否有效,如果有效,则判定接入的无线图像监控装置是许可的无线图像监控装置;如果无线图像监控装置ID或无线图像监控装置的无线模块的电话号码无效,则判定接入的无线图像监控装置是未许可的无线图像监控装置。
在步骤1804中,判断是否通过应用服务器的鉴权认证。若步骤1804中为是,则执行步骤1805,无线图像监控装置向应用服务器传送图像数据。若步骤1804中为否,则表示接入的无线图像监控装置是未许可的无线图像监控装置,执行步骤1806。步骤1806为应用服务器拆除与无线图像监控装置之间的通讯连接。步骤1807为结束步骤。
上述实施例仅为说明本发明而例举,并非用于限制本发明,任何基于上述实施例的等同变换,均应在本发明的专利保护范围之内。
Claims (20)
1.一种无线图像监控装置,用于通过移动通信网将图像信号传送到监控中心来进行监控,包括图像采集模块;所述图像采集模块用于对景物图像的摄取,采集摄像头的视频信号,并进行模数变换为数字图像数据;其特征在于:还包括中央处理模块和无线模块;
所述中央处理模块包括微处理器和存储器,同时与所述图像采集模块和所述无线模块相连;所述微处理器控制所述图像采集模块的图像采集,接收所述图像采集模块输出的数字图像数据,以及控制所述无线模块向监控中心传送报警图像数据;所述存储器与所述微处理器相连,用于存储所述微处理器的程序代码、程序数据和报警图像数据;
所述无线模块与所述中央处理模块的微处理器相连,接收所述微处理器输出的报警图像数据,并在所述微处理器的控制下通过移动通信网将报警图像数据传送到监控中心,也可以发送和接收短消息。
2.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述图像采集模块包括CMOS图像传感器和图像处理器,所述图像处理器与所述中央处理模块的微处理器通过USB接口连接,用于发送和接收图像数据。
3.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述图像采集模块包括CMOS图像传感器和图像处理器,所述图像处理器与所述中央处理模块的微处理器通过数字口连接,用于发送和接收图像数据。
4.根据权利要求2或3所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述图像处理器是数码相机芯片。
5.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述图像采集模块和所述无线模块合一为多媒体消息手机模块,与所述中央处理模块相连。
6.根据权利要求5所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述多媒体消息手机模块是MMS手机模块或多媒体邮件手机模块。
7.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:还包括输入设备,与所述中央处理模块相连;所述输入设备包括报警启动按钮、灵敏度调节按钮、求救按钮。
8.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述的中央处理模块的微处理器为单片机或嵌入式处理器。
9.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述的中央处理模块的存储器为快闪存储器或同步动态随机存储器。
10.根据权利要求8所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述的嵌入式处理器为PowerPC处理器或DSP处理器。
11.根据权利要求1所述的无线图像监控装置,其特征在于:所述的无线模块是GSM模块,或者是GPRS、CDMA IS95、CDMA 1X、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、PHS、海事卫星、iDEN、Tetra模块。
12.一种无线图像监控方法,包括以下步骤:
(1)设置无线图像监控装置为监控状态;
(2)检测是否有警情发生,若检测结果为否,则继续执行步骤(2);
(3)若步骤(2)中检测的结果为是,则无线图像监控装置将报警图像通过移动通信网传送到监控中心;
(4)警情恢复,停止传输报警图像。
13.根据权利要求12所述的无线图像监控方法,其特征在于:步骤(2)所述的检测警情发生的方法是图像识别方法,包括以下步骤:
(1)设置图像报警灵敏度;
(2)图像采集模块采集一帧图像;
(3)图像采集模块再采集一帧图像;
(4)中央处理模块的微处理器进行图像识别,判断两帧图像是否发生变化,如果异常点没有超过图像报警灵敏度对应的报警门限,则返回步骤(3);
(5)若步骤(4)中检测的结果为是,则表示发生警情。
14.根据权利要求12所述的无线图像监控方法,其特征在于:步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是电话拨号方式,包括以下步骤:
(1)无线图像监控装置拨打预先设置的监控中心的报警电话;
(2)无线图像监控装置与监控中心建立数据连接;
(3)无线图像监控装置向监控中心传送报警图像;
(4)报警图像传送完毕后,拆除数据连接。
15.根据权利要求12所述的无线图像监控方法,其特征在于:步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是Internet方式,包括以下步骤:
(1)无线图像监控装置拨打Internet接入号;
(2)无线图像监控装置接入到Internet网络;
(3)无线图像监控装置与监控中心建立通讯连接;
(4)无线图像监控装置向监控中心传送报警图像;
(5)报警图像传送完毕后,拆除通讯连接。
16.根据权利要求12所述的无线图像监控方法,其特征在于:步骤(3)所述的无线图像监控装置将报警图像传送到监控中心的方法是多媒体消息方式,包括以下步骤:
(1)设置多媒体消息的内容为报警图像;
(2)设置多媒体消息的发送目的地址为监控中心的地址;
(3)无线图像监控装置发送该多媒体消息;
(4)多媒体消息中心转发该多媒体消息到监控中心。
17.根据权利要求12所述的无线图像监控方法,其特征在于:还包括以下一个或多个步骤:
(1)发生警情时,无线图像监控装置向监控中心发送告警短消息;
(2)发生警情时,无线图像监控装置发出声光报警;
(3)按下无线图像监控装置的输入设备的求救按钮,无线图像监控装置向监控中心发送求救短消息。
18.一种无线图像监控***,其特征在于:包括至少一个无线图像监控装置、移动通信网和一个监控中心;
所述的监控中心至少包括一个应用服务器和配套网络通讯设备;
所述的无线图像监控装置经所述移动通信网连接到所述应用服务器,发生警情时向所述应用服务器发送报警图像数据;
所述的应用服务器至少包括网络通讯机构和数据接收机构,所述应用服务器通过所述网络通讯机构和所述配套网络通讯设备经所述移动通信网与所述无线图像监控装置相连接,所述数据接收机构通过所述网络通讯机构接收所述无线图像监控装置发送的报警图像数据。
19.根据权利要求18所述的无线图像监控***,其特征在于:所述的应用服务器还包括鉴权认证机构,用于判断接入的无线图像监控装置是否是许可的无线图像监控装置。
20.根据权利要求18所述的无线图像监控***,其特征在于:所述的移动通信网是GSM移动通信网,或者是GPRS移动通信网、CDMA 1X移动通信网、PHS移动通信网,CDMA2000移动通信网、WCDMA移动通信网、TD-SCDMA移动通信网、集群调度移动通信网。
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