一种基于DM8127的感知型电力摄像机的制作方法

本实用新型涉及变电站和电厂的智能安防辅助监控领域，具体涉及一种基于DM8127的感知型电力摄像机。

背景技术：

随着视频压缩技术、视频智能分析和网络技术的发展，电力系统的智能安防辅助监控系统实现了高质量、多画面的视频监控。但是，目前电力系统普遍使用的监控摄像机还不具备智能分析功能，这就使得需要存储和传输大量的视频数据，占用了大量的硬盘空间和网络资源。同时，电力工作人员要从视频中获取信息，需要人眼去甄别视频中的信息，工作繁重且容易遗漏和出错。此外，传统的电力视频监控系统主要通过后端软件平台进行视频分析，感知型摄像机的出现为智能分析的规模化部署提供了有力支撑，海量的智能分析前端，结合后端的大数据平台，适应了智能电网的大数据应用变革。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种基于DM8127的感知型电力摄像机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于DM8127的感知型电力摄像机，包括：镜头模块、图像传感器模块、电机驱动模块、电源模块、CPU模块和MCU模块，其中MCU模块包括云台控制模块、温度检测模块、灯光控制模块和雨刷控制模块，所述镜头模块的输出端通过图像传感器模块与CPU模块连接，所述CPU模块与MCU模块连接，所述CPU模块的输出端通过电机驱动模块与镜头模块连接，所述电源模块为镜头模块、CPU模块和MCU模块供电。

进一步地，所述CPU模块包括ARM存储模块、DSP模块、视频处理模块、图像处理模块、系统管理模块和网络通信模块，其中DSP模块包括传感器采集控制模块、3A算法模块和智能分析模块，视频处理模块包括视频采集模块、视频编解码模块、移动侦测模块和流媒体模块，所述图像处理模块的输入端连接图像传感器模块，所述视频采集模块与摄像镜头连接，通过视频编解码模块、移动侦测模块和流媒体模块进行视频分析处理，所述网络通信模块与MCU模块连接。

进一步地，所述CPU模块采用DM8127处理器，DM8127处理器具有多个处理器核，包括ARM Cortex-A8核、媒体控制器中的两个ARM Cortex-M3核以及DSP核，A8处理器运行Linux操作系统，Video-M3、VPSS-M3和DSP处理器运行BIOS。，具有成像子系统和视频处理子系统，通过控制电机驱动模块实现对镜头模块进行拉伸控制，并与外接的MCU模块通信。

进一步地，DM8127处理器网络通信模块包括与图像传感器连接的LVDS接口、音/视频的输入输出端口，网口、串口、USB通信接口和外接DDR、FLASH、SD card的存储接口。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型镜头模块与图像传感器模块连接，通过传感器采集控制模块和视频采集模块实现视频数据的采集，镜头模块还通过电机驱动模块与DM8127联系，接收DM8127发送的拉伸控制命令。视频数据经过3A算法模块的处理，实现3A算法的调节，获得清晰的视频。智能分析模块则分析出现在画面中的人、车、物和重点监控的电力设备等对象，提取监控对象的类型、颜色、大小、方向、速度等特征信息，监测电力设备运行工况，给出故障判断和电力运行场景的智能预警。移动侦测模块，则侦测设定区域内的画面，给出移动侦测告警。视频编解码模块，可以对视频数据进行压缩，为视频的传输节约带宽。系统管理模块、网络通信模块、流媒体模块则实现本实用新型的上层应用，实现视频的对外传输、本地显示及相关参数的配置和获取功能。本实用新型对电力运行场景和电力设备进行快速建模，感知监控画面中出现的人、车、物和重点监控的电力设备等对象，提取监控对象的特征信息，实现电力设备运行工况监测、故障判断和电力运行场景的智能预警等功能，提高了变电站和电厂监控系统的智能化水平，降低了电力工作人员视频画面甄别的工作强度，为坚强电网的运行、巡视和检修提供了有力依据。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种基于DM8127的感知型电力摄像机结构图；

图2为本实用新型提供的所述CPU模块框架图；

图3为本实用新型提供的所述CPU模块的网络通信接口结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

参见图1为本实用新型提供的一种基于DM8127的感知型电力摄像机结构图。

如图1所示，一种基于DM8127的感知型电力摄像机，包括：镜头模块、图像传感器模块、电机驱动模块、电源模块、CPU模块和MCU模块，其中MCU模块包括云台控制模块、温度检测模块、灯光控制模块和雨刷控制模块，所述镜头模块的输出端通过图像传感器模块与CPU模块连接，所述CPU模块与MCU模块连接，所述CPU模块的输出端通过电机驱动模块与镜头模块连接，所述电源模块为镜头模块、CPU模块和MCU模块供电。

参见图1，镜头模块与图像传感器模块连接，通过传感器采集控制模块和视频采集模块实现视频数据的采集，镜头模块还通过电机驱动模块与DM8127联系，接收DM8127发送的拉伸控制命令。视频数据经过3A算法模块的处理，实现3A算法的调节，获得清晰的视频。智能分析模块则分析出现在画面中的人、车、物和重点监控的电力设备等对象，提取监控对象的类型、颜色、大小、方向、速度等特征信息，监测电力设备运行工况，给出故障判断和电力运行场景的智能预警。移动侦测模块，则侦测设定区域内的画面，给出移动侦测告警。视频编解码模块，可以对视频数据进行压缩，为视频的传输节约带宽。系统管理模块、网络通信模块、流媒体模块则实现本实用新型的上层应用，实现视频的对外传输、本地显示及相关参数的配置和获取功能。此外，MCU单元中还具有云台控制、温度检测、灯光控制、雨刷控制等功能。

参见图2，CPU模块包括ARM存储模块、DSP模块、视频处理模块、图像处理模块、系统管理模块和网络通信模块，其中DSP模块包括传感器采集控制模块、3A算法模块和智能分析模块，视频处理模块包括视频采集模块、视频编解码模块、移动侦测模块和流媒体模块，所述图像处理模块的输入端连接图像传感器模块，所述视频采集模块与摄像镜头连接，通过视频编解码模块、移动侦测模块和流媒体模块进行视频分析处理，所述网络通信模块与MCU模块连接。

本实用新型采用DM8127作为主处理器，该处理器是一款高集成、可编程的达芬奇系列处理器，具有多个面向不同应用的内核。DM8127主要的功能模块及特点如下所述：1）主频1GHz的ARM Cortex-A8 RISC内核，支持整数和浮点数运算，该内核的存储器系统具有32K字节指令和数据高速缓存，256K字节二级高速缓存，64K字节RAM，48K字节ROM；2）主频为750MHz的DSP核，具有64个通用寄存器，6个算术逻辑单元，2个乘法功能单元，其内存架构为各32K字节的一级高速程序\数据缓存和256字节的二级高速缓存；3）成像子系统ISS，从图像传感器中获得视频输入信号并采集，实现图像编解码、图像缩放、颜色空间转换、曝光\白平衡的补偿计算等功能。视频处理子系统VPSS具有音频捕捉输入和视频显示输出的功能，集成了一些图像处理的硬件模块；4）媒体控制器模块含有2个ARM Cortex-M3架构的处理器，用于控制VPSS和ISS子系统。

本实用新型实施例中，智能分析模块可以感知监控画面中出现的人、车、物和重点监控的电力设备等对象，对电力运行场景和电力设备进行快速建模，提取监控对象的类型、颜色、大小、方向、速度等特征信息，对这些信息进行描述和最佳图片抓拍，实现电力设备运行工况监测、故障判断和电力运行场景的智能预警等功能。本实用新型还提供了视频检索的功能，从而减轻电力工作人员繁重的视频甄别工作。

采用Texas Instruments公司的专用视频处理芯片DM8127作为主处理器，其特征在于该处理器包含一个主频为1GHz的ARM Cortex-A8核，一个主频为750MHz的C674x DSP核和2个ARM Cortex-M3架构的处理器核，具有（Imaging Subsystem-ISS）成像子系统和（Video Processing Subsystem-VPSS）视频处理子系统。该处理器的A8核、DSP核与两个M3核协作，完成系统管理、视频采集、智能分析等相关功能，通过电机驱动模块实现对镜头模块的拉伸控制，并与外接的MCU单元通信，实现对云台、雨刷等外围部件的控制功能。ARM Cortex-A8核上运行Linux操作系统，负责摄像机的系统管理和网络通信，实现RTSP、SIP等流媒体服务。

C674x DSP核具有高速的整数和浮点数计算能力，其上运行BIOS操作系统，负责视频的智能分析功能。通过对电力运行场景范围内中的电力设备、仪器仪表以及人、车、物等对象建模，进行图像分割，提取对象的类型、颜色、大小、方向、速度等特征信息，并对这些信息进行描述和最佳图片抓拍，实现视频检索，图形数据的深度分析和挖掘。DM8127的媒体控制器模块含有2个ARM Cortex-M3架构的核，用于控制VPSS和ISS子系统。ISS成像子系统和VPSS视频处理子系统都运行BIOS操作系统，前者负责感知型电力摄像机的成像，传感器控制和视频采集，为3A算法模块提供硬件引擎，后者负责视频编解码、图像抓拍和显示等功能。MCU单元实现对云台、雨刷、灯光等外围部件的控制功能及温度检测功能。

参见图3，为DM8127处理器的对外接口，该处理器拥有丰富的外部接口。其通过LVDS接口与图像传感器连接，实现视频数据的采集，此外还具有音/视频的输入输出端口，以及网口、串口、USB口等对外通信接口和外接DDR、FLASH、SD card的存储接口。

DM8127处理器具有多个处理器核，包括ARM Cortex-A8核、媒体控制器中的两个ARM Cortex-M3核(以下简称Video-M3处理器和VPSS-M3处理器)以及DSP核，软件系统的功能模块由这些不同功能 的内核完成。各个处理器核都运行操作系统，A8处理器运行Linux操作系统，Video-M3、VPSS-M3和DSP处理器运行BIOS。根据各个模块所需实现功能的不同，每个模块都在一定程度上依赖其所在处理器核的操作系统，网络通信模块需要使用一些Linux下的系统调用以实现功能，其余运行在BIOS上的功能模块、则需要依赖于BIOS提供的调度和消息机制，将不同模块的功能以多任务并行的方式处理，同时使用操作系统提供的消息机制实现不同任务间的通信。

本实用新型的功能模块都由一个或多个任务组成，任务之间的关系由数据流向决定。在本实用新型软件系统中，存在多个不同的任务，这些任务基于SysLink机制，每个任务对应一个Link，其具有前向任务preLink和后向任务nextLink两个属性，一个Link任务在处理完数据后，将自身挂起，等待下一次被preLink任务激活，同时通知nextLink任务开始工作。各个Link任务之间的先后关系和数据流向是一致的，在SysLink机制下，各个模块的各个任务就构成了一系列完整的链状结构，且在链中的两个任务之间具有明确的先后关系。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。