CN2894158Y - 一种gps图像采集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种车辆监控***用GPS图像采集器，由壳体、GPS图像采集处理电路及电源组成，特征是GPS图像采集处理电路，包括视频采集模块、媒体处理及控制中心模块、存储模块及通信接口模块电路；媒体处理及控制中心模块电路分别与视频采集模块、存储模块及通信接口模块连接，而视频采集模块还连接壳体的双通道视频信号输入接口，通信接口模块连接壳体的通信接口；其优点是：只使用一个视频采集模块实现双通道图像监控，降低了车辆监控***成本；图像采集器采用了简化的模块设计，体积小便于安装；使用的是GPS***中的GPRS通信方式，能使车辆监控***运行更稳定；图像采集器自带大容量的FLASH和SDRAM存储器，能保证监控的可靠性和连续性。

Description

一种GPS图像采集器

技术领域

本实用新型涉及一种图像采集器，确切地说是涉及在公交車上使用的一种监控***GPS图像采集器。

背景技术

随着国家公路网建设的飞跃发展，公路客运量急聚增长。为了能够确保客运安全，防范及应急处理突发事件，必须加强客运管理，因此在载人客车上设计与安装图像监控***已势在必行。图像监控***，应由依序串联的摄像头、图像采集器、通信设备，以及通过无线网络信道与该通信设备连通的监控中心组成。摄像头安装在车厢里，可对车厢内前、后两个车门附近区进行摄像；监控中心是一台能够接收GPS图像数据的设备，一般放置在管理部门，完成对指定客车的监控、存储收到的车内图像信息、通过数据库检索存储的图像；图像采集器是客车监控***中最重要的设备，由于需要对客车前后门进行监控，就需要图像采集器能够支持两路图像的传输。

目前市场上销售的图像采集器，大多数只能采集和处理一路图像。为了能够实现两路图像传输，通常采取两种办法：其一是使用两个图像采集器，缺点是使***成本过高；其二是在图像采集器中使用两个图像采集模块，并在两模块后增加一个图像合路器，把图像合为一路处理，虽然成本略有降低，但缺点是两路图像合成一路，会给后端图像处理造成不便，同时，由于图像合路器功耗高而导致图像采集器功耗过高，不利于图像采集器小型化；再有，客车监控***通常要靠短波或超短波通信来实现，然而这两种通信方式，都具有通信不可靠的严重缺点，会造成监控***工作不稳定，影响监控效果。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：为客车监控***提供一种只用一个图像采集模块，即可实现对两路图像进行监控，可大幅度降低功耗与制造成本，工作稳定可靠的GPS图像采集器。

本实用新型的发明目的是通过实施下述技术方案来实现的：

一种GPS图像采集器，由壁面设置有双通道视频信号输入接口和通信接口的壳体，安装在壳体内的GPS图像采集处理电路，及工作电源所组成，其特征在于GPS图像采集处理电路包括：视频采集模块电路，媒体处理及控制中心模块电路，存储模块电路及通信接口模块电路；其中媒体处理及控制中心模块电路，分别与视频采集模块电路、存储模块电路及通信接口模块电路连接，而视频采集模块电路还连接到壳体的双通道视频信号输入接口上，通信接口模块电路连接到壳体的通信接口上。

附加技术特征是：

①媒体处理及控制中心模块电路的核心，采用功能强大的ADSP-BF532处理器；视频采集模块电路的核心，采用SAA7113芯片；存储模块电路，由分别与媒体处理及控制中心模块连接的SDRAM易失性存储器、NAND FLASH非易失性存储器及FLASH程序存储器组成，其中SDRAM采用HY57V561620，NANDFLASH采用K9F1G08U0M，FLASH采用TE28F160；通信接口模块电路的核心，采用MAX3232通信模块并实现与壳体上的RS232通信接口连接。

②通过ADSP-BF532的PF8管脚，连接I²C控制总线的SDA数据线，通过PF9管脚，连接I²C控制总线的SCL时钟信号线，并通过该I²C控制总线，连接到视频采集模块SAA7113芯片的I²C接口上，实现ADSP-BF532通过I²C控制总线对双通道视频信号的分时切换。

③将ADSP-BF532的PF2管脚与视频采集模块SAA7113芯片的CE管脚连接，实现ADSP-BF532通过PF2及CE管脚对SAA7113工作的控制。

本实用新型的优点在于：

(1)降低了客车监控***的成本；由于本GPS图像采集器，只使用一个视频采集模块来实现双通道图像监控，极大地节省了图像采集器的成本，从而达到了降低客车监控***成本的目的。

(2)功耗低；由于本GPS图像采集器，比通常的图像采集器至少节省了两个模块，即一个视频采集模块一个图像合路模块，并采用低功耗设计，从而降低了图像采集器的运行功耗。

(3)体积小便于安装；本图像采集器采用了简化的模块设计，并优化了电路设计，从而极大的减少了设备的体积，安装时可把本图像采集器与车台等设备装在一起，达到减少在客车中占用的空间，安装后能够做到较好的隐蔽性。

(4)能使客车监控***运行更稳定；本图像采集器使用的是GPS***中的GPRS通信方式，比通常的短波、超短波通信方式具有更少的信道误码率，从而从根本上保障了监控***运行的稳定性。

(5)能够保证监控的可靠性和连续性；本图像采集器自带了大容量的FLASH和SDRAM存储器，前者能保证当图像采集器断电后也能够保存断电前的图像，并能在事后取出到监控中心，保证了监控的可靠性；而后者SDRAM存储器，则为当发生客车与监控中心失去联系等意外情况时，能把重要图像信息保存下来，并为在恢复联系后把保存的图像传输到中心提供了保障，从而保证了监控的连续性。

附图说明

图1为公交客车GPS图像监控***组成示意图

图2为本实用新型GPS图像采集器结构原理示意图

图3为本实用新型视频采集模块电路结构示意图

图4为媒体处理及控制中心模块电路结构示意图

图5为存储模块电路结构示意图

图6为通信模块电路结构示意图

图7为工作电源电路示意图

图中标记：1为攝像头，2为GPS图像采集器，3为监控中心，4为模拟视频信号输入，5为数字视频信号输入，6为数据地址总线，7为连接GPS车载台。

具体实施方式

客车监控***用的车载GPS图像采集器，由壁面设置有双通道VIDEO视频信号输入接口和RS232通信接口的壳体，安装在壳体内的GPS图像采集处理电路，及工作电源所组成；其中GPS图像采集处理电路包括：一块以SAA7113芯片为核心的视频采集模块电路，以ADSP-BF532处理器模块为核心的媒体处理及控制中心模块电路，由型号为HY57V561620的SDRAM易失性存储器、型号为K9F1G08U0M的NAND FLASH非易失性存储器、及型号为TE28F160的FLASH程序存储器组成的存储模块电路，及以MAX3232通信模块为核心的通信接口模块电路；ADSP-BF532媒体处理及控制中心模块，通过其PF8管脚连接I²C控制总线的SDA数据线传输数据，通过其PF9管脚将产生的时钟信号连接到I²C控制总线的SCL时钟信号线，并将该I²C控制总线与SAA7113视频采集模块的I²C接口连接；ADSP-BF532媒体处理及控制中心模块，通过地址总线、数据总线及相关线路分别与SDRAM、NAND FLASH、FLASH存储模块连接；ADSP-BF532媒体处理及控制中心模块，通过TX、RX信号线与MAX3232通信模块连接；SAA7113视频采集模块，还通过视频信号输入线VIDEO IN1及VIDEOIN2连接到壳体的双通道视频信号输入接口上；而MAX3232通信模块通过TXD、RXD信号线连接到壳体的RS232通信接口上；ADSP-BF532媒体处理及控制中心模块，其所需内核电源电压为1.2V且可动态调整，最低至0.7V，外设电源电压为3.3V，根据应用需要能够动态调整电源电压，以降低功耗，图7给出了工作电源的电路结构示意图，该电路以NDS8434电源模块为核心，分别有1.2V和3.3V的工作电压输出。

GPS图像采集器设置在每辆车上，其主要功能是：

①通过摄像头采集指定通道上，如客车前、后门区域的图像；

②对采集的图像进行压缩编码；

③存储采集到的图像；

④完成与GPS车载台的通信。

其监控的流程如下：

(1)接收GPS车载台转发的监控中心的监控命令；

(2)根据命令采集指定通道的图像；

(3)对采集的图像进行压缩编码处理，例如MPEG-4；

(4)把压缩后的图像通过GPS车载台传给监控中心；

(5)监控中心对接收到的图像数据进行处理并显示。

本实用新型GPS图像采集器的电路由四大功能模块组成，其中：

媒体处理及控制中心模块，采用了一个集高性能DSP和通用微控制器为一体的ADSP-BF532媒体处理器，负责执行MAX3232通信模块收到的命令，并通过I²C控制总线控制SAA7113视频采集模块，进行双通道切换图像采集、对采集到的图像进行压缩编码、分析处理、也能把编码后的图像数据存储到存储模块或传输到监控中心。由于ADSP-BF532媒体处理器没有现成的I²C控制总线接口，而I²C控制总线仅是一种串行总线，只有SDA数据和SCL时钟两根总线，因些，本设计中使用ADSP-BF532两个I/O管脚，即PF8和PF9两管脚來模拟实现I²C控制总线的SDA和SCL信号，通过PF9产生I²C控制总线的时钟信号，并通过对PF8管脚进行读写操作，來实现I²C控制总线的数据传输功能。通过ADSP-BF532的PF2管脚，对SAA7113的CE管脚进行控制，可以达到降低功耗的目的。因为当不使用视频采集器时，可把CE信号置为低电平，即让SAA7113停止工作，并处于低功耗状态，反之把CE信号置为高电平，SAA7113就能继续工作。

视频采集模块，采用PHILIPS公司的SAA7113芯片，该芯片可提供4个模拟视频信号输入接口，2个8位的视频信号模数转换通道，芯片内置数字锁相环和垂直同步发生装置，自动适应PAL和NTSC制式，具有多种数字输出格式，本实例选用“ITU656-8BIT模式”，提供27MHz的同步时钟和一个I²C配置接口。由于SAA7113提供了4个视频信号输入接口，2个视频通道，因此在对图像传输帧率要求不高的场合，充分利用其2个视频通道的特性，即在图像采集时，通过I²C控制总线对视频通道的切换进行控制，达到两路图像分时传输的目的。由于对客车的监控没有必要采用非常高的帧率进行图像监控，因此，使用这种设计可极大地简化视频采集模块的设计。若采用图像合路器的方案进行图像传输，监控中心需要对两路图像分别处理时就会非常不便。本设计的图像分时传输可保证两路图像的独立性，从而方便了图像在监控中心的处理与管理。

本方案中的存储模块由三部分组成：SDRAM、NAND FLASH、FLASH存储模块，其中SDRAM、NAND FLASH为数据存储，FLASH为程序存储；本设计SDRAM采用HY57V561620，NAND FLASH采用K9F1G08U0M，而FLASH采用TE28F160；SDRAM提供采集器在通信断链后的图像监控保存，以使图像能在通信恢复连接后继续传输到监控中心，提高了监控的连续性。NAND FLASH具有容量大、访问速度快的优点，通过它采集器能够提供在断电后的图像存储，从而保证了监控的可靠性。

Claims (4)

1、一种GPS图像采集器，由壁面设置有双通道视频信号输入接口和通信接口的壳体，安装在壳体内的GPS图像采集处理电路，及工作电源所组成，其特征在于GPS图像采集处理电路包括：视频采集模块电路，媒体处理及控制中心模块电路，存储模块电路及通信接口模块电路；其中媒体处理及控制中心模块电路，分别与视频采集模块电路、存储模块电路及通信接口模块电路连接，而视频采集模块电路还连接到壳体的双通道视频信号输入接口上，通信接口模块电路连接到壳体的通信接口上。

2、按照权利要求1所述的GPS图像采集器，其特征在于：媒体处理及控制中心模块电路的核心，采用ADSP-BF532处理器；视频采集模块电路的核心，采用SAA7113芯片；存储模块电路，由分别与媒体处理及控制中心模块连接的SDRAM易失性存储器、NAND FLASH非易失性存储器及FLASH程序存储器组成，其中SDRAM采用HY57V561620，NAND FLASH采用K9F1GO8UOM，FLASH采用TE28F160；通信接口模块电路的核心，采用MAX3232通信模块并实现与壳体上的RS232通信接口连接。

3、按照权利要求2所述的GPS图像采集器，其特征在于：通过ADSP-BF532的PF8管脚连接I²C控制总线的数据线，通过PF9管脚连接I²C控制总线的时钟信号线，并通过该I²C控制总线连接到视频采集模块SAA7113芯片的I²C接口上，实现ADSP-BF532通过I²C控制总线对双通道视频信号的分时切换。

4、按照权利要求2所述的GPS图像采集器，其特征在于：将ADSP-BF532的PF2管脚与视频采集模块SAA7113芯片的CE管脚连接，实现ADSP-BF532通过PF2及CE管脚对SAA7113工作的控制。

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