专利名称：具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及安防消防或工业用的总线设备技术领域，具体涉及远程控制监测 服务器技术领域，特别涉及一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统。
背景技术：
随着互联网的日益普及，各种家电设备、仪器仪表以及工业生产中的数据采集与 控制设备在逐步地走向网络化，以实现分布式远程监控、信息交换与共享。目前广泛使用的 以太网以及TCP/IP协议已经成为最常用的网络标准之一，其高速、可靠、分层以及可扩充 性使其在各个领域的应用越来越灵活，很多情况下采用以太网和TCP/IP，能够简化结构和 降低成本。在安全防范行业以及工业生产中，现在广泛使用的一卡通设备包括门禁、巡更、消 费以及离线式停车场系统，这些系统通常都包括控制单元、人机交互单元和存储单元，但现 有技术存在的问题是(1)无法提供实时的视频信息在事件发生时往往没有对应的图像 说明，使进出或事件记录没有说服力；(2)目前大多数智能设备和仪表都是采用RS232/485 或CAN总线通讯方式，不具备远程控制和数据传输能力，监控设备和一卡通等设备无法集 成以达到联动控制的要求；(3)每家的控制协议又各不相同，无法做到通用性。
发明内容本实用新型要提供一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统，以克服 现有技术存在的无法提供实时的视频信息、不具备远程控制和数据传输能力和通用性差的 问题。为克服现有技术存在的问题，本实用新型提供的一种具有图像采集功能的嵌入式 总线设备服务器系统，包括主控单元、通讯单元和人机交互单元，所述人机交互单元包括液 晶显示、键盘，用以进行设置或操作，同时显示相应结果，其特殊之处在于，还包括视频处理 单元和存贮单元，所述视频处理单元和存贮单元均与主控单元连接，所述主控单元中内嵌有TOB服务器，负责数据信息的调整计算、协调处理、数据 存储、人机交互、总线仲裁、实现对其它各单元的控制功能，主控单元包括ARM9微控制器、 引导芯片，系统工作时，通过运行引导芯片中内置的程序对ARM9微控制器进行启动，引导 ARM9微控制器中的操作系统运行，存贮单元中的内存存储系统运行中的一些中间变量和运 算结果；所述视频处理单元完成对外接CCD摄像机输出的PAL制视频信号进行模数转换、 解码、视频信号预处理和视频图像数据缓存的功能，所述视频处理单元由图像A/D转换模 块和图像帧缓存模块组成，其中所述图像A/D转换模块包括视频输入接口和图像A/D转换芯片，视频输入接口接 收视频信号，通过图像A/D转换芯片完成模拟视频信号到数字视频信号的转换，数字视频 信号输出；[0009]所述图像帧缓存模块包括图像采集计数单元、图像预处理单元、多路转换开关、 SRAM芯片、数据交互逻辑单元、两组相接的地址发生单元和多路转换开关，所述图像采集计 数单元接收图像A/D转换模块输出的数字视频信号，将视频信号的像素对应的地址输出， 将地址信号送入其中的一个地址发生单元，图像预处理单元接收图像A/D转换模块输出的 数字视频信号进行进一步数字化处理，输出各个像素点的值，地址发生单元和图像预处理 单元分别将地址值和像素值信号送入其中一个多路转换开关，多路转换开关控制SRAM将 地址对应的像素值按顺序存贮起来。所述存贮单元存贮进行系统操作时所需的用户名、密码和操作记录，保存下位机 操作时捕捉的图片，保存用户远程登陆操作时的操作内容、对应图片等信息，存贮单元包括 内存。所述通讯单元提供232、485以及CAN总线的数据接口供用户连接相关设备，包括 通讯接口。与现有技术相比，本实用新型的优点是(1)可提供实时的视频信息用户通过通讯单元远程登陆到主控单元的WEB服务 器进行远程控制、查询，可以及时准确地获得实时的视频信息。(2)具备远程控制和数据传输能力本发明的主控单元中内嵌WEB服务器，可以实 现远程的控制，具有远程的处理能力；(3)通用性好，功能全本发明具有信号测量、数据采集、网络传输、数据管理、数据 显示、在线控制等诸多功能，可直接应用于实时控制系统中，也可供系统设计公司或设备集 成商进行二次开发，从而达到满足不同需求、不同使用环境的高可靠、高性能、小型化智能 终端服务器。
图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的硬件结构原理图；图3是本实用新型的硬件构成图。附图标记如下1-主控单元，2-通讯单元，3-存贮单元，4-人机交互单元，5-视频处理单元，6_图 像帧缓存模块，7-图像A/D转换模块，8-视频输入接口，9-图像A/D转换芯片，10-图像采 集计数单元，11-图像预处理单元，12-地址发生单元，13-多路转换开关，14- SRAM芯片， 15-数据交互互逻辑单元，16- SRAM芯片，17-ARM9微控制器，18-引导芯片，19-内存，20-通 讯接口，21-液晶显示，22-键盘，23- CCD摄像机。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行详细地说明。参见图1和图2，一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统，包括主控 单元1、通讯单元2和人机交互单元4，所述人机交互单元4包括液晶显示21、键盘22，用以 进行设置或操作，同时显示相应结果，其特殊之处在于，还包括视频处理单元5和存贮单元 3，所述视频处理单元5和存贮单元3均与主控单元1连接，其中[0023]所说的主控单元1中内嵌有WEB服务器，负责数据信息的调整计算、协调处理、数 据存储、人机交互、总线仲裁、实现对其它各单元的控制功能，主控单元1包括ARM9微控制 器17、引导芯片18，系统工作时，通过运行引导芯片18中内置的程序对ARM9微控制器17 进行启动，引导ARM9微控制器17中的操作系统运行，存贮单元中的内存19存储系统运行 中的一些中间变量和运算结果；所说的视频处理单元5完成对外接CCD摄像机输出的PAL制视频信号进行模数转 换、解码、视频信号预处理和视频图像数据缓存的功能，所述视频处理单元5由图像A/D转 换模块7和图像帧缓存模块6组成，其中所说的图像A/D转换模块7包括视频输入接口 8 和图像A/D转换芯片9，视频输入接口 8接收视频信号，通过图像A/D转换芯片9完成模拟 视频信号到数字视频信号的转换，数字视频信号输出；所说的图像帧缓存模块6包括图像 采集计数单元10、图像预处理单元11、多路转换开关13、SRAM芯片14、数据交互逻辑单元、 两组相接的地址发生单元12和多路转换开关13，所述图像采集计数单元10接收图像A/ D转换模块7输出的数字视频信号，将视频信号的像素对应的地址输出，将地址信号送入其 中的一个地址发生单元12，图像预处理单元11接收图像A/D转换模块7输出的数字视频信 号进行进一步数字化处理，输出各个像素点的值，地址发生单元12和图像预处理单元11分 别将地址值和像素值信号送入其中一个多路转换开关13，多路转换开关13控制SRAM将地 址对应的像素值按顺序存贮起来。所说的存贮单元3存贮进行系统操作时所需的用户名、密码和操作记录，保存下 位机操作时捕捉的图片，保存用户远程登陆操作时的操作内容、对应图片等信息，存贮单元 3包括内存19。所说的通讯单元2提供232、485以及CAN总线的数据接口供用户连接相关设备， 包括通讯接口 20。该系统的工作原理为外接的CXD摄像机23输出的视频信号输入视频处理单元5，通过图像A/D转换模 块7中的图像A/D转换芯片完成模拟视频信号到数字视频信号的转换，并在图像帧缓存模 块6中解码为标准的数字视频信号；产生的数字视频信号通过相应的地址总线与控制总线 逻辑输出，将数字视频信号存放在存贮单元3中空闲的SRAM中；主控单元1中的ARM微控 制器通过数据交互逻辑单元15将缓存SRAM中的视频信号以SRAM总线时序直接读取到自 身的内存区域中，再输出到人机交互单元4中进行显示；用户通过通讯单元2进行远程控制 和传输，可以远程登陆到WEB服务器进行远程控制、查询。参见图3，这是实现本实用新型的一个具体实例(1)主控单元1是本发明的控制核心，内部具有高性能的微处理器ARM9200以及嵌 入式Linux操作系统。主控单元实施对所连接的设备进行数据通信完成控制目的，内嵌的 WEB服务器给用户提供网页以及应用程序服务，用户使用远程电脑或智能手机等终端进行管理。1 CPU 32位嵌入式微处理器，工作频率180MHZ，指令处理处理能力为200MIPS ；SDRAM :32MB ；NOR FLASH :16MB ；NAND FLASH :128MB ；[0035]内置软件看门狗；12V DC电源输入；4层PCB板设计；RTC与后备电池；主控单元1中嵌入式的TOB服务器存储网页及用户应用程序，供浏览器端操作。数据接口 USB HOST 接口 1 个(USB 2. 0 协议)；10/100M 以太网接口；SD/MMC 卡存储接 口 ；3 路 RS-232 接口，1 路 RS485,1 路 CAN 总线；(2)通讯单元2提供232、485以及CAN总线的数据接口供用户连接相关设备，通过 通讯接口 20扩展了 RS232、RS485、CAN和TCP/IP多种通讯方式，用户可根据实际控制对像 选择不同的通讯方式。(3)存储单元3提供有USB、flash、SD卡，完成存储功能。(4)人机交互单元4:可以对嵌入式总线设备服务器的工作模式、接口初始化、时 钟、IP地址、视频测试、简单功能调试等进行现场设置或操作，同时显示相应结果。显示接 口接显存、显示屏等，其中4*4矩阵键盘和一个复位键，共17个操作键TFT LCD接口，最高可支持65K色TFT LCD，最高分辨率800*600。(5)视频处理单元接收模拟视频信号采集输入到人机交互单元同时给用户提供标 准调用接口。
权利要求一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统，包括主控单元(1)、通讯单元(2)和人机交互单元(4)，所述人机交互单元(4)包括液晶显示(21)、键盘(22)，用以进行设置或操作，同时显示相应结果，其特征在于还包括视频处理单元(5)和存贮单元(3)，所述视频处理单元(5)和存贮单元(3)均与主控单元(1)连接；所述的主控单元(1)中内嵌有WEB服务器，负责数据信息的调整计算、协调处理、数据存储、人机交互、总线仲裁、实现对其它各单元的控制功能，主控单元(1)包括ARM9微控制器(17)、引导芯片(18)，系统工作时，通过运行引导芯片(18)中内置的程序对ARM9微控制器(17)进行启动，引导ARM9微控制器(17)中的操作系统运行，存贮单元中的内存(19)存储系统运行中的一些中间变量和运算结果；所述视频处理单元(5)完成对外接CCD摄像机输出的PAL制视频信号进行模数转换、解码、视频信号预处理和视频图像数据缓存的功能，所述视频处理单元(5)由图像A/D转换模块(7)和图像帧缓存模块(6)组成，其中所述图像A/D转换模块(7)包括视频输入接口(8)和图像A/D转换芯片(9)，视频输入接口(8)接收视频信号，通过图像A/D转换芯片(9)完成模拟视频信号到数字视频信号的转换，数字视频信号输出；所述图像帧缓存模块(6)包括图像采集计数单元(10)、图像预处理单元(11)、多路转换开关(13)、SRAM芯片(14)、数据交互逻辑单元、两组相接的地址发生单元(12)和多路转换开关(13)，所述图像采集计数单元(10)接收图像A/D转换模块(7)输出的数字视频信号，将视频信号的像素对应的地址输出，将地址信号送入其中的一个地址发生单元(12)，图像预处理单元(11)接收图像A/D转换模块(7)输出的数字视频信号进行进一步数字化处理，输出各个像素点的值，地址发生单元(12)和图像预处理单元(11)分别将地址值和像素值信号送入其中一个多路转换开关(13)，多路转换开关(13)控制SRAM将地址对应的像素值按顺序存贮起来。
2.根据权利要求1所述的一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统，其 特征在于所述存贮单元(3)存贮进行系统操作时所需的用户名、密码和操作记录，保存下 位机操作时捕捉的图片，保存用户远程登陆操作时的操作内容、对应图片等信息，存贮单元 (3)包括内存(19)。
3.根据权利要求2所述的一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统，其特 征在于所述通讯单元⑵提供232、485以及CAN总线的数据接口供用户连接相关设备，包 括通讯接口(20)。
专利摘要本实用新型涉及一种具有图像采集功能的嵌入式总线设备服务器系统及其运行方法。现有技术无法提供实时的视频信息，不具备远程控制和数据传输能力，监控设备和一卡通等设备无法集成以达到联动控制的要求无法做到通用。本实用新型包括主控单元、通讯单元和人机交互单元，增加了视频处理单元和存贮单元，二者均与主控单元连接；视频信号输入视频处理单元，完成信号的A/D转换，数字信号通过地址总线与控制总线进入存贮单元；主控单元将视频信号直接读取到自身的内存区域中，再输出到人机交互单元；用户通过通讯单元进行远程控制和传输，登陆到WEB服务器进行远程控制、查询。本实用新型可提供实时的视频信息，具备远程控制和数据传输能力且通用性好、功能全。
文档编号H04L29/08GK201774556SQ20102051643
公开日2011年3月23日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者潘永红, 王林祥, 赵皎平 申请人:西安全星智能电子有限责任公司