一种视频信号分布式运算处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种视频信号分布式运算处理装置，由相机组、传感器组、微处理器、模数转换模块、存储器、串口通信模块、信号处理模块、通用输入输出模块、网络通信模块、控制面板和计算机组成。本实用新型专利技术所提供装置功能完善，尤其适合应用在大型分布式系统中作为前端视频检测处理设备，减轻分布式系统控制中心的计算压力，降低对控制中心的依赖程度，提高系统实时性，避免由于局部故障导致的系统崩溃。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及一种视频信号分布式运算处理装置，属于视频检测领域。

技术介绍

视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于多种场合。随着高清影像设备的应用，视频监控系统接收的流媒体信息量越来越大，处理过程复杂、计算耗时长；同时，为了打破布控区域和设备扩展的地域和数量限制，视频监控系统呈现出网络化和高度集成化趋势，这使得系统控制中心的计算压力大，实时性差，且控制中心被依赖程度高，一旦控制中心出现故障，整个系统将崩溃无法使用，即使常规的控制中心检修维护也需要将整个系统停机才能完成，严重影响了系统运行的连续性和持久性。
申请号CN2005100510054472的专利技术专利公开了一种分布式视频处理装置和方法，通过在摄像机之后加装视频采集和处理装置来对视频信号进行数字化和前端处理，并通过PCI通信卡完成视频采集和处理装置与主机之间的双向通信，实现多路视频信息的融合。该专利所提供装置和方法一定程度上缓解了主机的计算压力，但所安装的视频采集和处理装置结构不明，且不能实现所采集视频信号的模式识别和计算分析。

技术实现思路

为了弥补现有技术的不足，本技术提供了一种视频信号分布式运算处理装置，该装置能够实时处理相机组和传感器组所采集信号，得到视频流和计算分析数据两种结果，并完成对目标的监控，或将视频流和计算分析数据有选择性的发送到计算机上，由计算机做出分析判断或控制决策，完成对目标的远程分析处理或远程联机监控。本装置尤其适合作为分布式系统的前端设备，减轻控制中心的计算压力，保证系统实时性，同时具有单机自主运行能力，减小了系统对控制中心的依赖程度，避免了局部故障或停机导致的系统崩溃。
本技术所采用的具体技术方案如下：
一种视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：包括有相机组、传感器组、主机板、控制面板和计算机，所述主机板内设有微处理器，微处理器连接有模数转换模块、存储器、串口通信模块、信号处理模块、通用输入输出模块、网络通信模块一、网络通信模块二，所述传感器组与信号处理模块的信号输入端连接，所述相机组与模数转换模块、串口通信模块、络通信模块二的信号输入端连接，所述控制面板与微处理器连接，所述计算机与网络通信模块一连接。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述信号处理模块包括开关量检测通道和模拟量检测通道；所述开关量检测通道包含电流电压转换电路，可适应不同传感器输出信号类型；所述模拟量检测通道包含模数转换电路。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述控制面板包括一个两档拨动开关用来控制装置的启动、停止，包括一个三档拨动开关用来调节装置的工作模式；所述控制面板还包括三个指示灯，用来指示当前装置的工作模式。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述所述工作模式包括调试、联机和单机模式；所述调试模式下，微处理器将视频流和计算分析结果都发送到计算机或便携设备上，便于操作者对系统处理效果进行比对和调节；所述联机模式下，微处理器将视频流和计算分析结果有选择性的通过网络通信模块发送至计算机；所述单机模式下，装置将根据计算分析结果自主运行，对目标进行监控，以提高分布式系统的持续运行能力和容错能力。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述通用输入输出模块包括驱动芯片，微处理器中通用输入输出端口连接驱动芯片输入端，驱动芯片输出端连接至主机板端子，完成系统中各执行终端的控制。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述通用输入输出模块中的驱动芯片也可使用固态继电器替代。
所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述串口通信模块中包含RS232接口、RS485接口和JTAG接口，用于调节相机参数、与计算机PC进行联机调试和接收计算机PC串口控制信息。
本技术的工作原理是：
相机组CG采集监测目标模拟视频信号，并将其传送至模数转换模块A转换为数字视频信号传送至微处理器MCU，也可由网络相机组直接采集目标的数字视频信号，由网络通信模块传送至微处理器MCU，微处理器MCU对该数字视频信号进行模式识别、分析处理和计算，提取目标物理量和几何量信息，用于对被监测目标的分析判断，还可对处理后的视频信号进行重新编码、打包、压缩，得到视频流，用于可视化显示，传感器组SG采集工况参数传送至信号处理模块TS，信号处理模块TS与微处理器MCU相连接，微处理器MCU对工况参数信号进行分析判断，并通过通用输入输出模块输出控制信号，实现对监测系统的控制和保护；微处理器MCU还可有选择性的将视频流和计算分析数据通过网络通信模块L发送至计算机PC，由计算机PC做出控制决策完成对目标的远程联机监控、分析处理和判断。
视频信号处理结果为视频流包和计算分析数据两种信息，计算分析数据通过微处理器编码成数据包通过网络发送，视频流包通过微处理器编码成标准视频流H.264，直接送PC或监视器解码显示；视频可直接显示，也可与数据复合后显示视频检测结果。
与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
1.本装置所处理视频信号结果包含了视频流和计算分析数据，当作为较大的分布式控制系统视频处理前端时，本装置只传输计算分析结果至控制中心，而存储视频流不发送，通过这种前端处理计算减轻系统控制中心的计算压力，提高系统实时性。
2.通过控制面板操作，使本装置处于单机工作状态，切断与控制中心的联系，实现系统不停机情况下的控制中心检修维护，降低了分布式系统对控制中心的依赖程度，避免了局部故障或停机导致的系统崩溃。
附图说明
图1为视频信号分布式运算处理装置结构图。
图2为控制面板示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本技术进行详细描述。
参见图1，本技术专利所公开的视频信号分布式运算处理装置，由相机组CG、传感器组SG、微处理器MCU、模数转换模块A、存储器M、串口通信模块SC、信号处理模块TS、通用输入输出模块G、网络通信模块LO、网络通信模块LI、控制面板K和计算机PC组成；模数转换模块A、存储器M、串口通信模块SC、信号处理模块TS、通用输入输出模块G、网络通信模块LO、网络通信模块LI和微处理器MCU均设置在主机板内；相机组CG、传感器组TS、控制面板K、计算机PC与主机板相连；
相机组CG采集监测目标模拟视频信号，将其传送至模数转换模块A转换为数字视频信号，将数字视频信号接入微处理器MCU，也可由网络相机组将原始数字视频流通过网络通信模块传送至微处理器MCU。所述微处理器MCU可以是具有编解码功能的DSP、ARM或FPGA芯片，该微处理器MCU对所接收的解码信号进行两种同步处理：1、重新编码、打包、压缩成为标准视频流；2、根据检测需要设计分析处理程序，对视频信号进行深入分析和处理，得到所需检测结果并编码传输；所述信号处理模块TS包含开关量检测通道和模拟量检测通道，分别对分布式系统中各类传感器回传信号进行采集处理，并将处理后信号发送至微处理器MCU进行分析，得到工况参数；所述微处理器MCU可根据计算分析数据对分布式系统中各执行终端完成闭环控制。
若需要进行对目标完成远程监控，则有选择性的将视频流和计算分析数据通过网络通信模块LO发送至计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：包括有相机组、传感器组、主机板、控制面板和计算机，所述主机板内设有微处理器，微处理器连接有模数转换模块、存储器、串口通信模块、信号处理模块、通用输入输出模块、网络通信模块一、网络通信模块二，所述传感器组与信号处理模块的信号输入端连接，所述相机组与模数转换模块、串口通信模块、络通信模块二的信号输入端连接，所述控制面板与微处理器连接，所述计算机与网络通信模块一连接。

【技术特征摘要】
1.一种视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：包括有相机组、传感器组、主机板、控制面板和计算机，所述主机板内设有微处理器，微处理器连接有模数转换模块、存储器、串口通信模块、信号处理模块、通用输入输出模块、网络通信模块一、网络通信模块二，所述传感器组与信号处理模块的信号输入端连接，所述相机组与模数转换模块、串口通信模块、络通信模块二的信号输入端连接，所述控制面板与微处理器连接，所述计算机与网络通信模块一连接。
2.根据权利要求1所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述信号处理模块包括开关量检测通道和模拟量检测通道；所述开关量检测通道包含电流电压转换电路，可适应不同传感器输出信号类型；所述模拟量检测通道包含模数转换电路。
3.根据权利要求1所述的视频信号分布式运算处理装置，其特征在于：所述控制面板包括一个两档拨动开关用来控制装置的启动、停止，包括一个三档拨动开关用来调节装置的工作模式；所述控制面板还包括三个指示灯，用来指示当前装置的工作模式。
4.根据权利要求3所述的视频信号分布式运算处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐磊，陈新兵，蒋杉，李大创，李爱民，刘纯红，仓亚军，吴海滨，代轩，鲁平，
申请(专利权)人：合肥瑞石测控工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34