专利名称：一种隐蔽式头盔摄录一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安全防护及摄像监控技术领域，尤其是一种隐蔽式头盔摄录一体机。
背景技术：
在安全防护及摄像监控技术领域中，传统产品的不足是通常采用一台自成一体的独立摄像机，体积大，无法与头盔融为一体；而且不同时采集数字高清和模拟视频，没有同时实现高清图像和标清图像采集、编码、压缩、存储，以及同时实现无线传输。已知的现有技术中最多能做到将高清图像模块封装在外形像一支笔的外壳内，单独成一个产品，安装在头盔顶部外侧，同时通过排线将采集的视频传输到挂在使用人员腰间的记录主机。该方案不采集和处理分辨率704*576的图像信号，使用与传输受到制约。申请人基于上述技术缺 陷设计了在安全头盔中嵌入集视频采集、编码、压缩、存储、网络共享、语音对讲和便携式充电电源供电为一体的隐蔽式头盔摄录一体机(简称IPC-HR)，以实现对作业环境的实时视频监控和语音对讲。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种与头盔融为一体而设计的能实现数字高清和模拟视频采集、编码、压缩、存储并实时无线传输的隐蔽式头盔摄录一体机。实现本新型目的之技术解决方案如下一种隐蔽式头盔摄录一体机，包括圆弧形头盔I及头盔内衬I. 1，圆弧形头盔I前端与后端接近头盔边沿处设有第一针眼3a、第二针眼3b，第一针眼3a与第二针眼3b是相对称的，第一针眼3a、第一针眼3b与内衬I. I之间嵌入有高清图像模块3. I、高清图像模块3. 2 ;在头盔I及头盔内衬I. I之间嵌入有IPC-HR主机板2、通讯模块4、锂电池5、拾音器6 ;所述IPC-HR主机板2上的CPU通过视频传感器Sensorl、视频传感器Sensor2接口分别与高清图像模块3. I、高清图像模块3. 2连接、通过USB 2接口与通讯模块4连接、通过USB I接口与锂电池连接、通过音频信号输入接口 Audioin与拾音器6连接；所述IPC-HR主机板2上装载有CPU模块、内存DDR、存储器FLASH、Micix)SD卡、时钟模块、高速A/D转换模块、电源管理模块以及Video IN接口、Audio IN接口、USB接口、JTAG接口构成IPC-HR主机。所述高清图像模块3. 2的视频传感器Sensorf与CPU模块之间设有选择开关Buffer7，可以控制高清图像模块3. 2的Sensor2数字信号或者通过开关Buffer7选择模拟视频接口输入。所述IPC-HR主机上的CPU模块采用是海思35系列CPU芯片。本实用新型的主要技术参数如下可靠性平均无故障时间不低于1000小时；工作温度范围-10°C +60°C ；工作电压3.7V;[0011]功耗整机功耗小于1500mW，一次充电可使用4小时以上。与现 有技术比较，本实用新型具有如下积极效果I、克服了传统便携式头盔摄像机采用摄像模块挂在头部，主机放在腰间，两者之间通过I米多长的线缆连接的技术缺陷，解决了线缆接头和线缆本身容易折断，使用不方便的问题；2、功能强大，实时实现高清图像和标清图像采集、编码、压缩、存储和无线传输；且采用电池供电；3、结构紧凑合理，易于后期维护，不影响头盔穿戴和安全防护的工作需要。
图I是一实施例，头盔摄录一体机结构示意图。图2是头盔摄录一体机硬件结构框图示意图。图3是头盔摄录一体机电路原理框图示意图附图中的字母表示I、USB interface :通用串行总线接口 ；2、Charger :充电模块；3、USB_powe :通用串行总线电源；4、USB1_INF :通用串行总线接口 ；5、Li_powe :锂电池充电电压；6、Li_Battary :锂电池；7、Power_module :电源管理模块；8、Sensor_l :视频传感器 I ;9、VideoO_elk :视频数字信号时钟；10、Video0_dat :视频数字信号数据；11、Sensor_2 :视频传感器2 ;12、Sensor_clk :视频传感器时钟；13、Sensor_dat :视频传感器数据；14、Video_interface :模拟视频信号接口 ；15、Video_in :模拟视频信号输入；16、Video_encode :视频模数转换模块；17、Audio_interface :音频输入接口 ；18、Audio_encode :音频模数转换模块；19、Audiojn :音频信号输入；20、Audiojo :音频信号数字接口 ；21、WIFI :无线局域网接口 ；22、USB2_inf :通用串行总线接口 ；23、Power_fail :电压不足指示；24、GPI0:通用输入输出接口 ；25、IICjnterface: IIC :接口 ；26、RTC :实时时钟模块；27、UART :通用异步收发接口 ；28、JTAG :边界扫描技术接口 ；29、Debjnterface :调试接口 ;30、Flash :闪存模块；31、Flashjnterface :闪存接口 ；32、DDR :双倍速率同步动态随机存储模块；33、DDR_interface:DDR 接口；34、Micro_SD_card:迷你安全数码卡模块；35、SD_bus:SD 卡接口 ；36、IPC-HR :自主设计的柔性PCB主机；36、COFDM :编码频分复用的简称；37、WIFI Wireless fidelity :一种无线联网的技术；38、FSK :利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术；39、GFSK :高斯频移键控；40、Zigbee: —种短距离、低功耗的无线通信技术；41、Bluetooth :蓝牙，一种支持短距离的无线通信技术。
具体实施方式
参见图I、图2、图3可知，一种隐蔽式头盔摄录一体机包括弧圆形头盔I及头盔内衬I. 1，圆弧形头盔I采用符合国家标准的安全头盔，圆弧形头盔I前端与后端接近头盔边沿处设有第一针眼3a、第二针眼3b，第一针眼3a与第二针眼3b是相对称的，针眼尺寸根据需要设置一般在0. ro. 5cm，第一针眼3a、第二针眼3b与内衬I. I之间嵌入有高清图像模块3. I、高清图像模块3. 2 ;高清图像模块可采用OV公司的100万像素视频传感器ImageSenSor，与IPC-HR主机板2的SenSor接口相连，可同时采集头盔前端后端即第一针眼、第二针眼的视频景象。在头盔I及头盔内衬I. I之间嵌入有IPC-HR主机板2、通讯模块4、锂电池5、拾音器6。IPC-HR主机板2采用自主设计的柔性PCB板，其上装载有本新型的关键部件IPC-HR主机；通讯模块4采用RTL8188⑶S WIFI芯片与IPC-HR主机连接；还可以采用GFSK/3G/Bluetooth/C0FDM/FSK/Zigbee 无线通讯方式与 IPC-HR 主机连接，实现 IPC-HR 主机对外通信，锂电池5采用3. 7V工作电压，为头盔内设备供电。IPC-HR主机上的CPU通过视频传感器Sensor I、视频传感器Sensor2接口分别与高清图像模块3. I、高清图像模块3. 2连接、通过USB 2接口与通讯模块4连接、通过USB I接口与锂电池5连接、通过音频信号输入接口 Audio in与拾音器6连接。IPC-HR主机板2上装载有CPU模块、内存DDR、存储器FLASH、Micro SD卡、时钟模块、高速A/D转换模块、电源管理模块以及Video IN接口、Audio IN接口、USB接口、JTAG接 口。所述高清图像模块3. 2的视频传感器Sensor2与CPU模块之间设有选择开关Buffer7，可以控制高清图像模块3. 2的Sensorf数字信号或者通过开关Buffer7选择模拟视频接口输入。所述IPC-HR主机上的CPU模块采用是海思35系列CPU芯片，本实施例采用的是海思HI3516音视频采集压缩处理芯片，负责音视频数据的采集、压缩、存储和传输。图3示意了 IPC-HR主机，采用具有较高音视频处理能力的海思35系列CPU芯片为核心的嵌入式系统，配以高速A/D及灵活的视频输入接口。使其结构紧凑、高度集成、体积小、功耗低。附图中主要元器件部件及接口说明如下IPC-HR主机部分是本专利的核心部分，结合软件，实现音视频采集、编码、压缩、存储、网络传输。CPU :采用技术成熟、稳定可靠、高音视频处理性能的海思35系列HI3516音视频采集压缩处理芯片。内存128MB的SDRAM，供操作系统、应用程序使用。Flash存储16MB Flash存储器，供操作系统、程序数据存储。实时时钟系统设计有实时时钟，可提供年月日时分秒等时间参数。Image Sensorl接口 头蓝前端视频传感器Image Sensor信号输入接口。Image Sensor2 (Video IN)接口头蓝后端视频传感器Image Sensor信号或模拟视频信号输入接口，并通过“buffer select”选择开关控制。Audio IN接口 音频输入接口，外接拾音器。USB接口提供一个USB 2.0 OTG接口，用于实现音视频数据的转存及锂电池充电。WIFI接口 与外部无线通信接口，实现无线通信。Micro SD卡接口 配备Micro SD卡插槽,实现数据存储。调试串口 系统提供一个调试串口，在PC机端可使用超级终端查看调试串口打印出的信息。音视频数据处理流程头盔前端视频传感器Image Sensorl以数字信号直接输入CPU。头盔后端视频传感器Image Sensor2以数字信号直接输入CPU，或者通过开关选择模拟视频接口输入，模拟输入时，头蓝后部视频传感器Image Sensor2处于失效disable状态，模拟信号通过AD转换以BT. 656视频流格式输入CPU，这样得到的画质有较好的效果。另外，音频信号也通过AD转换以IIS接口送给CPU处理。CPU芯片收到视频数据，经过图像处理后，进行H. 264编码。音频信号通过ARM实现编码。经CPU芯片编码后的音视频流，直接存储在SD卡上。CPU芯片业务层软件把音视频复合流或独立的视频/音频流封装，通过3G/WIFI/BluetOOth/C0FDM /FSK /Zigbee中的任一种方式实现对外通信传输。IPC-HR主机主要实现音视频采集、编码、压缩、存储、网络共享功能。其控制程序 即IPC-HR软件设计采用灵活的模块化设计，提供集成一体的可配置模块应用软件支撑；其操作系统采用嵌入式Iinux操作系统。下面是本新型所述隐蔽式头盔摄录一体机工作过程实施例使用人员戴上嵌入有隐蔽式摄录一体机头盔后，打开电源开关，摄录机启动进入工作状态。首先是嵌入式应用软件通过控制海思HI3516音视频采集压缩处理芯片，对头盔前后端的高清图像模块、拾音器输出的实时视音频数据进行采集，编码，压缩，和存储；同时将实时预览的视频、声音通过无线传输模块传送至中心服务器数据接受端。中心服务器端通过应用软件或浏览器设置隐蔽式头盔摄录一体机参数，实时浏览视音频信号，查看隐蔽式头盔摄像机的工作状态；根据需要进行各种参数设置以得到不同要求的压缩数据，设定数据存储时间，随时查看保存的数据，或进行录像回放，查看日志，软件升级等，还可以通过USB接口将数据转存至U盘或移动硬盘中。
权利要求1.一种隐蔽式头盔摄录一体机，包括圆弧形头盔(I)及头盔内衬(1.1)，其特征在于，圆弧形头盔(I)前端与后端接近头盔边沿处设有第一针眼(3a)、第二针眼(3b)，第一针眼(3a)与第二针眼(3b)是相对称的，第一针眼(3a)、第二针眼(3b)与内衬(I. I)之间嵌入有高清图像模块(3. I)、高清图像模块(3. 2);在圆弧形头盔(I)及头盔内衬(I. I)之间嵌入有IPC-HR主机板(2 )、通讯模块(4 )、锂电池(5 )、拾音器(6 );所述IPC-HR主机板(2 )上的CPU通过视频传感器Sensorl、视频传感器Sensor2接口分别与高清图像模块(3. I)、高清图像模块(3. 2)连接、通过USB2接口与通讯模块(4)接口连接、通过USBl接口与锂电池连接、通过音频信号输入接口 Audio in与拾音器(6)连接；所述IPC-HR主机板(2)上装载有CPU模块、内存DDR、存储器FLASH、Micix) SD卡、时钟模块、高速A/D转换模块、电源管理模块以及 Video IN 接口、Audio IN 接口、USB 接口、JTAG 接口构成 IPC-HR 主机。
2.根据权利要求I所述的一种隐蔽式头盔摄录一体机，其特征在于，所述高清图像模块(3. 2)的视频传感器Sensor2与CPU模块之间设有选择开关Buffer (7)，可以控制高清图像模块(3. 2)的Sensor2数字信号或者通过选择开关Buffer (7)选择模拟视频接口输入。
3.根据权利要求I所述的一种隐蔽式头盔摄录一体机，其特征在于，所述IPC-HR主机板(2)上的CPU模块采用是海思35系列CPU芯片。
专利摘要本实用新型提供了一种隐蔽式头盔摄录一体机，涉及安全防护及摄像监控技术领域。在安全头盔中嵌入集视频采集、编码、压缩、存储、无线传输、语音对讲模块与便携式充电电源形成的隐蔽式头盔摄录一体机，在软件模块的支持下，能实现高清图像和标清图像条件下对作业环境的实时视频监控和语音对讲。克服了传统便携式头盔摄像机摄像模块与主机分离线缆接头和线缆本身容易折断的技术缺陷；其结构高度集成、紧凑合理，易于维护，不影响头盔正常穿戴和安全防护的工作需要。
文档编号A42B3/30GK202424926SQ201220021390
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者何跃凯, 彭元华, 郭振中, 黄鹏宇 申请人:成都百威讯科技有限责任公司