路、桥收费系统中的数字视频混合装置制造方法及图纸

路、桥收费系统中的数字视频混合装置，包括输入模块、输出模块、字符叠加模块、通信模块、控制模块电路组成：所述字符叠加模块由同步提取，阴影发生器、字符发生器以及阴影深浅调节和字符亮度调节电路组成：同步电路由同步芯片构成，阴影、字符发生器包括模拟开关电路、阴影、字符产生电路，本实用新型专利技术提供了一种数字视频混合装置，对路桥收费的闭路电视监视和统计管理系统通过数字视频混合装置进行联系。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种数字视频混合装置，尤其是路、桥收费系统中数字视频混合装置。随着高速公路建设的飞速发展，对智能交通高速公路三大系统(计算机收费系统、监控系统、通信系统)的功能也相应提出了更高的要求。其中，道路收费系统作为高速公路资金回收的重要手段，在智能交通系统中发挥着举足轻重的作用。目前，我国一般采用的收费方式为“人工收费、检测器校核、闭路电视监视、计算机统计管理”的半封闭式人工收费方式。在常规的收费系统中，闭路电视监视系统和计算机统计管理系统是相互脱节的，从闭路电视系统的录像带中无法看到过往车辆的收费金额等数据信息，从计算机统计报表中也无法看到所收金额对应的车辆、车情等。本技术的目的是提供一种数字视频混合装置，即数字视频混合器(Video Digital Mixer，简称VDM)，对路桥收费的闭路电视监视系统和计算机统计管理两套系统通过数字视频混合装置进行联系，使其成为一套完整的监督检查机制，以便更好地服务于智能交通系统。本技术的目的是这样实现的一种数字视频混合装置，包括输入模块、输出模块、字符叠加模块、通信模块、控制模块电路组成其中输入模块电路包括75欧姆输入阻抗匹配电路及过压保护电路；输出模块电路则由视频放大电路和两路射级跟随器组成，且设有两路或多路75欧姆的视频输出；通信模块电路采用ICL232集成芯片；控制模块电路主要由微处理器构成，所述字符叠加模块由同步提取，阴影发生器、字符发生器以及阴影深浅调节和字符亮度调节电路组成同步电路由同步芯片构成，阴影、字符发生器包括模拟开关电路、阴影、字符产生电路，第一个模拟开关的两路输入分别是未经衰减及经过电位器衰减的视频信号，由阴影控制逻辑电路(即阴影发生器)来控制，输出图像具有阴影，它同时又是第二路模拟开关的一路输入；第二路模拟开关的另外一路输入为电平可调的直流信号，开关由字符控制逻辑电路(即字符发生器)控制，从而使输出图像叠加上字符。本技术的进一步改进是另设有硬件看门狗电路，采用可编程监控器件，以提高系统的抗干扰、抗死机性能；本技术的特点是字符叠加模块则是VDM设备的核心，将该设备接入到闭路电视系统中，并随时从计算机管理系统中接收收费情况的数据，动态地插入到带有车辆图像的视频画面中，这样，车型、车况、收费情况、操作员工号、车道等信息在监控系统中就一目了然；随着收费操作员的按键操作动态刷新，便完成了计算机管理系统中的数据与视频监控系统中的视频的结合，从而达到了监督检查的需要。本技术能够同时显示字母、数字以及汉字等信息，具有结构简便、功能可靠灵活、成本低廉等优点，可以广泛应用于各种电视监控系统中。本技术根据计算机发出的命令在输入视频图像上叠加字符数据信息，并有选择地设置一块矩形透明阴影，从而设计出一种新型的数字视频混合器以满足高速公路收费系统要求，扩大并完善收费站系统信息显示，形成一种良好的收费站监督核查机制。以下结合附图并通过实施例对本技术作进一步说明附图说明图1为本技术的外部I/O结构框图图2为本技术结构框图图3为本技术输入模块电路图图4为本技术输出模块电路图图5为本技术通讯电路图图6为本技术同步提取电路图图7为本技术模拟开关电路图图8为本技术点振荡器电路图本技术将视频叠加技术应用于高速公路和桥梁的监控、收费计算机管理系统中。数字视频装置主要是针对智能交通系统(ITS)设计的，要保证叠加信息在高亮度背景条件下清晰可见，保证设备在公路现场恶劣的工作环境下长期稳定可靠地运行。主要包括如下电路1．单片机控制技术及计算机通信电路该技术使设备可以与计算机的COM端口直接进行数据通信，便于实现人机交互，根据需要完成多种功能。叠加信息与叠加时机由计算机控制、须利用MCS51系列单片机的串行口和串行通信功能、实现与计算机RS232口通信功能，从计算机接收控制命令，控制字符叠加功能的实现。2．透明阴影电路为实现抗强光功能，字符显示采用前景/背景调配，前景字符为高亮白色，字符背景为半透明一一在字符显示区域设置一块矩形透明阴影，这样既可以防止白天路面反射日光及夜间车灯眩光对叠加字符亮度和清晰度的影响，确保在高亮度背景下看清楚字符叠加信息；又不会影响背景图像的识别。阴影的深浅根据背景图像亮度连续可调。3．Watch Dog Timer电路为了确保设备在公路现场恶劣的噪声干扰环境下，能够长期正常、可靠地工作，专门设计了硬件看门狗电路。看门狗在软件运行时不断将其唤醒，一旦发生因干扰而导致的死机情况，看门狗自动复位，从而达到抗干扰、抗死机的效果。4．基于ITS的通信协议紧密结合数字视频混合设备在智能交通系统(ITS)中的应用，制定专门的通信协议，非常适合于路桥收费、卡口监控等场合。VDM设备的外部接口，从外部看，VDM设备可以描述如图2所示由图可见，来自摄像机的原始视频和来自计算机的字符信息，经VDM设备处理后，输出图象即为叠加了字符信息的视频信号。每一个VDM设备内部有两块完全一样且互相独立的电路板；每一块板子都有一个视频输入端口，两个视频输出端口，因此，整个VDM设备有两个视频输入端，四个视频输出端。由于原理完全相同，本文仅取一块电路板作为研究对象，展开分析讨论。如图1所示，VDM设备大致可以划分为输入模块、输出模块、字符叠加模块、通信模块、控制模块以及硬件看门狗六大部分。其中输入模块主要是实现75欧姆输入阻抗匹配及过压保护；输出模块则由视频放大电路和两路射级跟随器组成，可以驱动两路75欧姆的视频输出；通信模块采用ICL232集成芯片实现逻辑电平的转换，可通过串行口直接与计算机进行通信；控制模块主要是AT89C52单片机，通过它实现对整个系统的控制功能；硬件看门狗采用X25045可编程监控器件，以提高系统的抗干扰、抗死机性能；而字符叠加模块则是VDM设备的核心。下面根据VDM设备的框图，依次分析各模块的工作原理。如图3所示，输入模块主要是对输入的视频信号进行75欧姆输入阻抗匹配，并且实现隔离以及过压保护作用。经9014射级跟随后，视频信号被传送给字符叠加模块。其具体的电路图。如图4所示，输出模块主要是对字符叠加后的视频信号进行放大、射级跟随，分成两路，分别驱动两路75欧姆的视频输出(1Vp-p)。其具体的电路图。如图5所示，通信模块是计算机与VDM之间的桥梁。它采用ICL232芯片，实现逻辑电平转换，并把有关显示命令及字符信息传送给字符叠加模块。参见其具体的电路图，图5所示，控制模块电路图中，VDM控制模块的核心器件是AT89C52单片机。采用AT89C52单片机作为VDM的中心控制器件AT89C52具有三个定时/计数器、一个全双工异步通信串行接口，可以选择一个定时/计数器作为串行口波特率发生器，这样就能够方便地实现与计算机的通信功能；AT89C52具有256个字节的内部RAM，满足VDM的数据处理量的要求；它还有8K字节的E2PROM，可将全部程序和字库存放于芯片内部，并能够反复编程，且操作简单，便于开发调试；具有四个8位并行口，I/O口资源丰富；有六个中断矢量，允许八个中断源。VDM中采用PL/M-51高级程序设计语言对AT89C52进行编程。字符叠加模块电路包括图6-7字符叠加模块是本文档来自技高网...

【技术保护点】
路、桥收费系统中的数字视频混合装置，包括输入模块、输出模块、字符叠加模块、通信模块、控制模块电路组成：其中输入模块电路包括７５欧姆输入阻抗匹配电路及过压保护电路；输出模块电路则由视频放大电路和两路射级跟随器组成，且设有两路或多路７５欧姆的视频输出；通信模块电路采用ＩＣＬ２３２集成芯片；控制模块电路主要由微处理器构成，所述字符叠加模块由同步提取，阴影发生器、字符发生器以及阴影深浅调节和字符亮度调节电路组成：同步电路由同步芯片构成，阴影、字符发生器包括模拟开关电路、阴影、字符产生电路，第一个模拟开关的两路输入分别是未经衰减及经过电位器衰减的视频信号，由阴影控制逻辑电路（即阴影发生器）来控制，输出图像具有阴影，它同时又是第二路模拟开关的一路输入；第二路模拟开关的另外一路输入为电平可调的直流信号，开关由字符控制逻辑电路（即字符发生器）控制，从而使输出图像叠加上字符。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈庆宏，曹立进，都思丹，高敦堂，季晓勇，王惠，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]