图像采集装置及该装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像采集装置及该装置的控制方法，其中，该装置包括：USB通道切换模块、处理模块和图像采集模块，USB通道切换模块分别与处理模块和图像采集模块USB连接；USB通道切换模块，用于提供与外部计算机连接的USB接口；处理模块，用于通过USB通道切换模块提供的USB接口与外部计算机建立安全连接；图像采集模块，用于在处理模块与外部计算机建立安全连接的情况下，将其采集的图像数据通过USB通道切换模块提供的USB接口传送至外部计算机。本发明专利技术实现了PC端与图像采集模块绑定的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
目前，市面上存在多种类型的USB摄像头，这些摄像头具有接口简单、像素高、成像清晰的特点，且均符合UVC(USB video class)标准，广泛应用于实时监控、图像采集以及视频会议等应用场合。尽管普通摄像头已经能够满足多数应用场合，但是在某些特定应用领域，图像采集设备不仅需要实现基本的图像采集功能，而且该领域需要确保图像采集设备的专用性，即图像采集设备需要与该领域的应用软件绑定后，图像采集设备与应用软件才能正常工作，通用图像采集设备(USB摄像头)不能与应用软件配套使用，图像采集设备也不能应用于其他应用环境。因此，现有技术中存在现有的通用图像采集设备不能与应用软件配套使用，导致图像采集设备不能使用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种，以解决现有技术存在的由于图像采集模块不能与应用软件配套使用、导致的图像采集设备不能使用的问题，其中:根据本专利技术实施例的图像采集装置包括:USB通道切换模块、处理模块和图像采集模块，USB通道切换模块分别与处理模块和图像采集模块USB连接；USB通道切换模块，用于提供与外部计算机连接的USB接口 ；处理模块，用于通过USB通道切换模块提供的USB接口与外部计算机建立安全连接；图像采集模块，用于在处理模块与外部计算机建立安全连接的情况下，将其采集的图像数据通过USB通道切换模块提供的USB接口传送至外部计算机。其中，USB通道切换模块具体包括:第一 USB输入接口，用于与处理模块进行USB连接；第二 USB输入接口，用于与图像采集模块进行USB连接；第一 USB输出接口，用于与外部计算机进行USB连接；切换模块，用于将第一 USB输入接口与第一 USB输出接口之间的连接切换为第二 USB输入接口与第一 USB输出接口之间的连接。其中，处理模块通过GPIO接口控制USB通道切换模块的USB接口切换。其中，处理模块符合USB HID协议。其中，处理模块与外部计算机之间建立基于3DES加密算法的安全连接。其中，处理模块与外部计算机之间传输的数据包格式包括:起始字节、有效数据、校验字节、结束字节。根据本专利技术实施例的图像采集装置的控制方法包括:提供图像采集装置与外部计算机连接的USB接口 ；通过USB接口建立图像采集装置与外部计算机之间的安全连接；将图像采集装置采集的图像数据通过USB接口传送至外部计算机。其中，图像采集装置与外部计算机之间的安全连接为:基于3DES加密算法的安全连接。其中，图像采集装置与外部计算机之间传输的数据包格式包括:起始字节、有效数据、校验字节、结束字节。与现有技术相比，根据本专利技术的技术方案，通过增加处理模块与USB通道切换模块，实现了 PC端与图像采集模块绑定的需求，解决了通用图像采集设备不能与应用软件配套使用，导致图像采集设备不能使用的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是本专利技术实施例的图像采集装置的结构框图；图2是本专利技术实施例的图像采集装置的优选结构的框图；图3是本专利技术实施例的PC端与处理模块匹配的流程图；图4是本专利技术实施例的PC端与图像采集模块交互的数据包格式的示意图；图5是本专利技术实施例的图像采集装置的控制方法的流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术作进一步地详细说明。根据本专利技术的实施例，提供了 一种图像采集装置。图1是本专利技术实施例的图像采集装置的结构框图，如图1所示，该装置包括:USB通道切换模块10、处理模块20和图像采集模块30，其中，USB通道切换模块10分别与处理模块20和图像采集模块30连接。USB通道切换模块10用于提供与外部计算机连接的USB接口。USB通道切换模块10具有两路USB输入和一路USB输出，两路USB输入分别连接处理模块20和图像采集模块USB连接30 ;—路USB输出连接外部计算机(PC端)。USB通道切换模块10负责在两路USB通道输入之间进行切换，实现不同的USB通道输入。参考图2，USB通道切换模块具体包括:第一 USB输入接口，用于与处理模块20进行USB连接；第二 USB输入接口，用于与图像采集模块30进行USB连接。第一 USB输出接口，用于与外部计算机进行USB连接。切换模块，用于将第一 USB输入接口与第一 USB输出接口之间的连接切换为第二 USB输入接口与第一 USB输出接口之间的连接。处理模块20用于通过USB通道切换模块提供的USB接口与外部计算机建立安全连接。处理模块(或为微处理器模块)20主要负责与PC端建立握手，同时通过一根GPIO(General Purpose Input Output,通用输入/输出)接口管脚控制USB通道切换模块10的USB通道选择管脚，从而实现切换处理模块20和图像采集模块30的USB通道功能。处理模块20运行后，通过GPIO接口控制USB通道切换模块10的通道选择输入端SEL管脚选择处理模块20的USB通道与PC的USB接口相连，在成功与PC端应用软件的握手后，处理模块20将USB通道切换到图像采集模块30的USB通路，由于图像采集模块30符合UVC标准，因此PC端可以直接通过数据接口获取视频图像。图像采集模块30用于在处理模块20与外部计算机建立安全连接的情况下，将图像采集模块30采集的图像数据通过USB通道切换模块10提供的USB接口传送至外部计算机。具体地，外部影像通过镜头生成光学图像投射到图像传感器表面，图像传感器然后将光信号转化为电信号，通过模数电路将模拟电信号变换为数字图像信号，DSP接收数字图像信号，软件处理后通过视频接口传输到PC机，PC机读取图像数据后进行处理。根据本专利技术的实施例，只有当PC端和图像采集装置握手成功后，图像采集装置才会将USB通道切换到图像采集模块30的USB图像输出接口，PC端才可以访问图像数据，由此实现了特殊行业的软件、硬件绑定需求。在实际应用中，处理模块20固件首先将设备设置成一个符合USB HID (HumanInterface Device)协议的设备，USB HID设备通常用于控制计算机系统的领域,适合传输少量数据的应用，同时主流操作系统均集成了 USB HID驱动程序，因此USB设备只要符合USB HID协议标准，就不再需要安装设备驱动程序，设备就能够直接与PC端应用程序通过系统提供的访问接口进行数据交互。上电后，USB通道切换模块10默认配置成选择处理模块20的USB通道，当PC端与处理模块20建立通信通道后，进行握手数据校验，校验过程采用以下方式:PC端软件随机取三个56位密钥K1、K2、K3以及一个64位(8字节)明文，通过约定的3DES加密算法将64位(8字节)明文数据加密成对应的密文，然后将密钥、明文、密文按照设定包格式通过USB通道传递给处理模块20的底层固件程序，处理模块20接收到数据包后，提取数据包中密钥Kl、Κ2、Κ3、明文和密文，然后采用同样的加密算法和密钥对明文进行加密生成密文，并比对新生成的密文与下发数据包中的密文，确定是否是合法的加密数据，如果判断结果一致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像采集装置，其特征在于，包括：USB通道切换模块、处理模块和图像采集模块，所述USB通道切换模块分别与所述处理模块和所述图像采集模块USB连接；所述USB通道切换模块，用于提供与外部计算机通信的USB接口通道；所述处理模块，用于通过所述USB通道切换模块提供的USB接口通道与外部计算机建立安全连接；所述图像采集模块，用于在所述处理模块与所述外部计算机建立安全连接的情况下，将其采集的图像数据通过所述USB通道切换模块提供的USB接口通道传送至所述外部计算机。

【技术特征摘要】
1.一种图像采集装置，其特征在于，包括:USB通道切换模块、处理模块和图像采集模块，所述USB通道切换模块分别与所述处理模块和所述图像采集模块USB连接； 所述USB通道切换模块，用于提供与外部计算机通信的USB接口通道； 所述处理模块，用于通过所述USB通道切换模块提供的USB接口通道与外部计算机建立安全连接； 所述图像采集模块，用于在所述处理模块与所述外部计算机建立安全连接的情况下，将其采集的图像数据通过所述USB通道切换模块提供的USB接口通道传送至所述外部计算机。2.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述USB通道切换模块具体包括: 第一 USB输入接口，用于与所述处理模块进行USB通信； 第二 USB输入接口，用于与所述图像采集模块进行USB通信； 第一 USB输出接口，用于与外部计算机进行USB通信； 切换模块，用于将所述第一 USB输入接口与所述第一 USB输出接口之间的USB通道切换为所述第二 USB输入接口与所述第一 USB输出接口之间的USB通道。3.根据权利要求1所述的图像采集装置，其特征在于，所述处...

【专利技术属性】
技术研发人员：高志刚，廖峰，胡金辉，孙国良，陈磊，张国喜，王乾，赵轶民，武志鹏，
申请(专利权)人：航天信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：