一种分布式RGB‑D视频流采集系统的制作方法

本实用新型一种分布式RGB-D视频流采集系统，适用于视频监控领域。

背景技术：

目前现有技术中主流的监控类产品，仍然采用的是普通RGB摄像头来采集图像数据，而随着社会的不断发展，普通的RGB摄像头采集的图像数据已经无法满足社会的需求。例如：现在人数统计在智能监控中有着广泛的应用价值。传统的人数统计方法是基于可见光的人数统计，这种基于可见光的人数统计方法在实际应用中容易受到运动人群遮挡、随身物干扰、光线变化和目标纹理变化等环境因素影响，导致计数准确率低和鲁棒性差。而如果利用RGB-D摄像头来采集深度数据，采用基于深度传感器的人数统计方法就能够很好的解决人群遮挡等问题。目前RGB-D摄像头都是基于PC机的，但基于PC机的系统一方面造价高，另一方面安装不灵活，如果用于分布式放置，则需要多台PC机，对资源是一种很大浪费。因此，需要一种低功耗、低成本、可灵活安装的分布式RGB-D视频流采集系统，用于同时采集多个目标视频流。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种分布式RGB-D视频流采集系统，能很好的应用于视频监控等相关领域，可以大大提高视频监控的准确性和安全性。

本实用新型采取的技术方案为：

一种分布式RGB-D视频流采集系统，包括采集模块、路由器、WAN广域网、显示终端。所述采集模块嵌入式微处理器，嵌入式微处理器分别连接SDRAM、NAND FLASH、以太网接口、RS-232接口、USB接口。USB接口连接RGB-D摄像头，以太网接口连接路由器，路由器连接WAN广域网；所述显示终端连接WAN广域网。

所述嵌入式微处理器为ARM内核的处理器，嵌入式微处理器上运行的系统为嵌入式Linux操作系统。

所述显示终端为PC机或者手机，用于通过Web浏览器跨平台显示采集模块发送过来的图像数据。

所述RS-232接口作为采集模块的调试接口，用于设置采集模块的IP地址。

所述路由器用于把所有采集模块汇集到一个节点，并通过WAN广域网和外界通信。

所述RGB-D摄像头用于图像数据的采集，RGB-D摄像头包括一个RGB摄像头和一个深度摄像头，同时采集RGB图像数据和深度图像数据。

该系统为分布式B/S架构，包括多个采集模块，每一个采集模块里都有设有一个嵌入式Web服务器，用于采集模块多路数据同时采集。

该系统还包括电源模块，用于给其它模块供电。

本实用新型一种分布式RGB-D视频流采集系统，技术效果如下：

1：通过电源模块给系统上电。对于每一个采集模块，系统刚开始启动时通过RS-232接口进入调试模式，在该模式下给每一个采集模块设置好一个特有的IP地址，然后通过RS-232接口给系统发送一个重启指令，系统重新启动后，嵌入式微处理器便自动加载执行预先编写好存储在NAND FLASH里的程序代码，通过USB接口控制RGB-D摄像头开始连续采集图像，并将采集到的图像经过处理转换成标准RTSP流后再由以太网接口汇集到路由器，然后由路由器通过WAN广域网分发给特定IP地址客户端。

2：在显示终端，不需要考虑平台的差异性，直接在PC机或者手机上打开Web浏览器，输入要访问的采集模块IP和端口号后，便会在显示窗口源源不断的显示指定采集模块采集到的RGB-D视频流。

3：系统通过采用分布式B/S架构，实现了采集模块的多路采集，显示终端的跨平台访问。这种含有深度图像数据的RGB-D视频流如果用于人数统计就可以很好的解决普通RGB视频流容易受到运动人群遮挡、随身物干扰、光线变化和目标纹理变化等环境因素影响，导致计数准确率低和鲁棒性差的问题。

4：采集模块是基于嵌入式平台的，因此可以以很低的成本和功耗灵活方便的进行分布式的安装，同时采集多路视频流数据信息。

附图说明

图1为本实用新型系统连接框图。

图2为本实用新型采集模块连接框图。

具体实施方式

一种分布式RGB-D视频流采集系统，包括采集模块1、路由器2、WAN广域网3、显示终端。

所述采集模块1嵌入式微处理器6，嵌入式微处理器6分别连接SDRAM7、NAND FLASH8、以太网接口9、RS-232接口10、USB接口11。USB接口11连接RGB-D摄像头12，以太网接口9连接路由器2，路由器2连接WAN广域网3；所述显示终端连接WAN广域网3。

SDRAM7、NAND FLASH8主要作为存储器，用来存储相关指令和数据。

以太网接口9通过RTSP实时流传输协议进行网络数据的收发，在程序调试阶段还用于程序的在线调试。

USB接口11用于嵌入式微处理器6和RGB-D摄像头12之间通讯。

所述嵌入式微处理器6为ARM内核的处理器，嵌入式微处理器6主要进行系统的调用，保证各个功能的正常执行。该嵌入式微处理器6为ARM内核的处理器，因为ARM内核的处理器不仅保证了该系统所要求的性能，而且它还体积小、功耗低、成本低，非常适合本系统所要达到低成本、低功耗、安装方便的要求。同时在该嵌入式微处理器6运行的是嵌入式Linux操作系统，该系统是一种完全开源且可裁减的软件平台系统，内核精简，性能高、稳定，多任务，同时由于其完全开源的特性，因此不存在黑箱技术，可以获得全球Linux爱好者的强大技术支持，非常适合用在本系统采集模块1的嵌入式平台上。

所述显示终端为PC机4、或者手机5，用于通过Web浏览器显示采集模块1发送过来的图像数据。

所述RS-232接口10主要作为采集模块1的调试接口，在系统调试阶段通过该接口与采集模块1的嵌入式平台进行串口通信，调试系统程序以及设置平台的IP地址等初始化参数。

所述路由器2主要用于汇集各个采集模块1采集到的数据，并通过WAN广域网3分发给特定IP地址客户端。

所述RGB-D摄像头12用于图像数据的采集，RGB-D摄像头12包括一个RGB摄像头和一个深度摄像头，同时采集RGB图像数据和深度图像数据。本实用新型系统主要利用该摄像头来采集深度图像数据并同时将其转换成标准RTSP流。

该系统为分布式B/S架构，包括多个采集模块1，每一个采集模块1里都有设有一个嵌入式Web服务器，即在嵌入式设备上运行一个支持脚本或CGI功能的Web服务器，能够生成动态页面，在显示终端的用户端只需要通过Web浏览器就可以对嵌入式设备进行管理和监控，非常适合本系统显示终端PC机4和手机5的跨平台访问。

该系统还包括电源模块13，用于给其它模块供电。

实质步骤：

本实用新型系统在使用之前，需要先切换到调试模式，通过RS-232接口10连接控制台，在每一个采集模块1刚上电时，在控制台输入回车键进入调试模式，然后在该模式下设置该采集模块1的IP地址，启动方式等初始化参数，之后保存设置参数然后重启。

采集模块1上电后，嵌入式微处理器6便按照设置好的启动参数依次执行相关指令，首先从NAND FLASH8加载BootLoader到SDRAM7执行，然后再从NAND FLASH8加载嵌入式Linux操作系统到SDRAM7执行，然后再从NAND FLASH8加载预先编写好的采集程序到SDRAM7执行，最后开始图像的采集。采集程序通过USB接口11控制RGB-D摄像头12采集图像，并通过USB接口11不断传回采集的图像数据，最终嵌入式微处理器6会将传回的图像数据转换成标准RTSP流后，再不断通过以太网接口9汇集到路由器2，由路由器2实现数据的分发。

本实用新型一种分布式RGB-D视频流采集系统，在通过以太网接口9将图像数据发送出去的时候，采用RTSP实时流传输协议来实现视频流的发送，即把RGB-D摄像头12采集到的视频流先转换成标准RTSP流后，再由以太网接口9发送。采用RTSP实时流传输协议的好处是该协议容易扩展、易解析、提供记录设备控制、多服务器支持，非常适合本实用新型系统网络间的通信要求。

显示终端上电后，在PC机4或者手机5上打开Web浏览器，输入要访问的采集模块1的IP和端口号后，路由器2会根据特定IP地址完成数据的分发对应采集模块1，每个采集模块1上的Web服务器会监听并处理来自Web浏览器的HTTP连接请求，当匹配上来自Web浏览器访问视频流的HTTP请求时，对应的采集模块1便会作出回应，即从当前帧缓冲区，开始将视频流数据发送给连接请求方的浏览器，连接请求方收到数据后便通过浏览器在显示屏上不断显示视频流数据。当需要查看哪一个采集模块1采集的视频流数据的时候，就在Web浏览器输入对应的采集模块1的IP和端口号即可，不用考虑是在PC机4还是手机5平台，实现了跨平台的访问。另外，在显示窗口还可以通过设置参数使显示的视频流在RGB彩色图和深度图之间切换，可以根据需要显示自己想要的图像数据。

本系统软件架构采用的是分布式B/S架构，因此可以同时采集多路的RGB-D视频流数据，最终可以把这些数据全部汇总在一起进行统计分析，对一些应用会更加的高效、准确。