本发明涉及成像技术、安防监测技术等领域，具体的说，是基于云台设计的安 防监控系统。
背景技术：
CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。可以称为CCD 图像传感器,也叫图像控制器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为电信号。CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分 辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排 列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换 电路转换成数字图像信号。
CCD广泛应用在数码摄影、天文学，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜和高 速摄影技术，如Lucky imaging。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛，只不过摄像 机中使用的是点阵CCD，即包括x、y两个方向用于摄取平面图像，而扫描仪中使用的是线性 CCD，它只有x一个方向，y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。
CCD图像传感器可直接将光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经过放大和模 数转换，实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。其显著特点是：1.体积小重量轻；2.功耗 小，工作电压低，抗冲击与震动，性能稳定，寿命长；3.灵敏度高，噪声低，动态范围大；4.响 应速度快，有自扫描功能，图像畸变小，无残像；5.应用超大规模集成电路工艺技术生产，像 素集成度高，尺寸精确，商品化生产成本低。因此，许多采用光学方法测量外径的仪器，把 CCD器件作为光电接收器。CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。线阵CCD通常将 CCD内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲。所需相数由CCD芯片内部结 构决定，结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。线阵CCD有单沟道和双沟道之分，其光 敏区是MOS电容或光敏二极管结构，生产工艺相对较简单。它由光敏区阵列与移位寄存器扫 描电路组成，特点是处理信息速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量小，不 能处理复杂的图像。面阵CCD的结构要复杂得多，它由很多光敏区排列成一个方阵，并以一 定的形式连接成一个器件，获取信息量大，能处理复杂的图像。
安防，可以理解为“安全防范”的缩略词。根据现在汉语词典的解释，所谓安全，就 是没有危险、不受侵害、不出事故；所谓防范，就是防备、戒备，而防备是指作好准备以应付 攻击或避免受害，戒备是指防备和保护。 综合上述解释，可以给安全防范下如下定义：做好 准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出 现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全 的目的，就是安全防范的基本内涵。
安全防范工程是指用于维护社会公共安全和预防灾害事故为目的的报警、电视监 控、通讯、出入口控制、防爆、安全检查等工程。安全技术防范作为社会公共安全科学技术的 一个分支，具有其相对独立的技术内容和专业体系。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供基于云台设计的安防监控系统，利用视频监测电路进 行前端监测，并通过光电路为视频监测电路提供所需光源，同时结合云台系统实现任意角 度的监测转换，利用主控制电路实现自动化的控制光电路；视频监测电路、云台系统及显示 电路，从而达到自动化的进行安防监控的目的。
本发明通过下述技术方案实现：基于云台设计的安防监控系统，设置有视频 监测电路、光电路、主控制电路、云台系统及显示电路，所述主控制电路通过逻辑控制电路 分别与视频监测电路、光电路及云台系统相连接，所述主控制电路还直接与视频监测电路 及显示电路相连接。
进一步的为更好地实现本发明，能够方便用于封装视频监测电路的本体封装 结构进行多角度的左右转动，从而达到多角度的视频监测，避免出现监测死角的情况发生， 特别采用下述设置结构：所述视频监测电路的本体封装结构设置在云台系统上。
进一步的为更好地实现本发明，能够基于CCD实现图像信号的采集，并结合视 频解码技术进行图像信号的解码，而后进一步的进行信号缓存，并最终将所采集的图像信 号传输至主控制电路内，主控制电路可以进一步的根据预制策略进行诸如信息推送或逐级 上报等处理，特别采用下述设置结构：在所述视频监测电路内设置有CCD、视频解码电路、解 码晶振电路及缓存电路，所述CCD连接视频解码电路，视频解码电路通过缓存电路直接与主 控制电路相连接，解码晶振电路与视频解码电路相连接，缓存电路与视频解码电路皆与逻 辑控制电路相连接。
进一步的为更好地实现本发明，能够将前端所采集的图像信号进行相应的存 储、上报或形成控制策略等处理，特别采用下述设置结构：在所述主控制电路内设置有中央 处理器、晶振电路及存储电路，所述缓存电路和晶振电路皆单向通信连接中央处理器，中央 处理器分别与显示电路、存储电路及逻辑控制电路双向通信连接，中央处理器还与视频解 码电路单向通信连接。
进一步的为更好地实现本发明，能够采用单独的供电电路为中央处理器和视 频解码电路进行供电，特别采用下述设置结构：在所述中央处理器和视频解码电路上还连 接有AC/DC转换电路。
进一步的为更好地实现本发明，能够将多种数据信息进行单独储存，从而提 高主控制电路的性能，特别采用下述设置结构：所述存储电路包括分别与中央处理器相连 接的帧存储电路和可移动存储器。
进一步的为更好地实现本发明，能够利用后台系统进行管理控制，特别采用 下述设置结构：所述主控制电路还通过接口电路连接有后台系统。
进一步的为更好地实现本发明，能够为视频监测电路提供所需的光源，特别 采用下述设置结构：所述光电路内设置有AC/DC转换器、光信号生成电路及光发射机，AC/DC 转换器连接光信号生成电路，光信号生成电路连接光发射机，光发射机为CCD提供光源，逻 辑控制电路连接光信号生成电路。
进一步的为更好地实现本发明，能够方便使用者使用，可以实时对展示的图 像进行放大缩小、查看、参数设置等处理，特别采用下述设置结构：所述显示电路采用带触 摸设备的显示电路。
进一步的为更好地实现本发明，能够提高整个系统的数据处理性能，特别采 用下述设置结构：所述中央处理器采用型号为TMS320VC5509A的DSP器件。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明利用视频监测电路进行前端监测，并通过光电路为视频监测电路 提供所需光源，同时结合云台系统实现任意角度的监测转换，利用主控制电路实现自动化 的控制光电路；视频监测电路、云台系统及显示电路，从而达到自动化的进行安防监控的目 的。
（2）本发明采用云台系统架设用于封装视频监测电路的本体封装结构，使得 其能够在一定角度内进行自由转动，从而实现多角度监测的目的。
（3）本发明通过逻辑控制电路实现光电路、云台系统及视频监测电路的逻辑 控制，从而有效提高整个系统的处理性能和数据处理安全性。
（4）本发明利用两组独立的供电电路分别为光电路及视频监测电路、主控制 电路进行供电，有效的提高供电安全性和整个系统的运行稳定性。
附图说明
图1为本发明原理框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不 限于此。
实施例1：
本发明提出了基于云台设计的安防监控系统，利用视频监测电路进行前端监 测，并通过光电路为视频监测电路提供所需光源，同时结合云台系统实现任意角度的监测 转换，利用主控制电路实现自动化的控制光电路；视频监测电路、云台系统及显示电路，从 而达到自动化的进行安防监控的目的，如图1所示，特别采用下述设置结构：设置有视频监 测电路、光电路、主控制电路、云台系统及显示电路，所述主控制电路通过逻辑控制电路分 别与视频监测电路、光电路及云台系统相连接，所述主控制电路还直接与视频监测电路及 显示电路相连接。
在设计使用时，在待监测点安置本体封装结构，在本体封装结构内封装作为监测 前端的视频监测电路，视频监测电路进行实时图像信息采集，而后将采集得到的图像信号 发送到主控制电路内，主控制电路内预制有管理控制策略、数据策略等信息，监测所得图像 信息将进一步的在主控制电路内进行分析处理，而后根据预制策略或控制策略实现云台系 统的控制，从而达到多角度的进行图像监测，亦能够根据画面质量自动化的形成新的补光 策略，使得光电路提供所需光通量，最终实现自动化的进行安防监控的目的；主控制电路能 够下发指令并利用逻辑控制电路分别分发到光电路、云台系统和视频监测电路上，云台系 统用于实现多角度运转，光电路用于给视频监测电路提供所需光源；所述显示电路能够及 时的显示监测的图像；在设置时，优选的逻辑控制电路采用XC95144作为主芯片搭建。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新 型，能够方便用于封装视频监测电路的本体封装结构进行多角度的左右转动，从而达到多 角度的视频监测，避免出现监测死角的情况发生，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述 视频监测电路的本体封装结构设置在云台系统上。
在设置时，利用本体封装结构将视频监测电路进行封装，而后架设在云台系统上， 当主控制电路所形成的新的控制策略下发到云台系统上后，云台系统将根据策略转动相应 的角度，使得视频监测电路进行新的角度监测，从而实现自动化的多角度安防监测的目的。
实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够基于CCD实现图像信号的采集，并结合视频解码技术进行图像信号的解码，而 后进一步的进行信号缓存，并最终将所采集的图像信号传输至主控制电路内，主控制电路 可以进一步的根据预制策略进行诸如信息推送或逐级上报等处理，如图1所示，特别采用下 述设置结构：在所述视频监测电路内设置有CCD、视频解码电路、解码晶振电路及缓存电路， 所述CCD连接视频解码电路，视频解码电路通过缓存电路直接与主控制电路相连接，解码晶 振电路与视频解码电路相连接，缓存电路与视频解码电路皆与逻辑控制电路相连接。
在使用时，CCD进行图像信息的采集，而后利用视频解码电路进行解码处理，解码 处理后的视频流信息将通过缓存电路缓存并加载待主控制电路内，主控制电路将结合预制 策略和接收到的视频信息进行相应的处理，比如图像过暗，就可以发送光电路控制策略到 光电路上，使得光电路开启或发出更强的光；在进行视频解码处理时，解码晶振电路将为视 频解码电路提供所需的晶振信号，优选的解码晶振电路采用14.31818MHz的晶振芯片搭建， 视频解码电路优选采用TVP5150视频解码芯片搭建，在进行缓存电路设计时优选的采用 AL422B进行搭建。
实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够将前端所采集的图像信号进行相应的存储、上报或形成控制策略等处理，如图 1所示，特别采用下述设置结构：在所述主控制电路内设置有中央处理器、晶振电路及存储 电路，所述缓存电路和晶振电路皆单向通信连接中央处理器，中央处理器分别与显示电路、 存储电路及逻辑控制电路双向通信连接，中央处理器还与视频解码电路单向通信连接，优 选的晶振电路采用20MHz晶振芯片搭建，在设计时，中央处理器通过I2C总线连接视频解码 电路，存储电路用于进行图像数据、运行策略数据等的储存。
实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够采用单独的供电电路为中央处理器和视频解码电路进行供电，如图1所示，特 别采用下述设置结构：在所述中央处理器和视频解码电路上还连接有AC/DC转换电路， AC/ DC转换电路将220V的交流电转换成中央处理器和视频解码电路所需的直流稳压电源。
实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够将多种数据信息进行单独储存，从而提高主控制电路的性能，如图1所示，特别 采用下述设置结构：所述存储电路包括分别与中央处理器相连接的帧存储电路和可移动存 储器，所述帧存储电路用于进行单帧图像储存，优选采用SDRAM器件，从而提高图像处理性 能；所述可移动存储器用于实现整个图像信息的储存备份等，优选采用flash、sd卡等。
实施例7：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够利用后台系统进行管理控制，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述主控制 电路还通过接口电路连接有后台系统，所述后台系统能够主动的对前端监测下发监测指 令，亦能够将前端监测的图像实时的在后台系统删改进型展示，从而使得后台人员能够及 时知晓安防状态，所述接口电路采用基于有线技术或/和无线技术搭载的接口电路。
实施例8：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够为视频监测电路提供所需的光源，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述光 电路内设置有AC/DC转换器、光信号生成电路及光发射机，AC/DC转换器连接光信号生成电 路，光信号生成电路连接光发射机，光发射机为CCD提供光源，逻辑控制电路连接光信号生 成电路，AC/DC转换器为光信号生成电路提供工作电源，光信号生成电路生成光控指令（光 强度大小、光信号类别、光色、光源时间等）而后控制光发射机发出相应的光源；在使用时， 但开机后光电路将会自动工作，而当图像被采集后，主控制电路将根据预制策略形成调节 策略，从而通过逻辑控制电路下发到光信号生成电路上，使得光信号生成电路形成新的光 控信号被控制光发射机进行新状态工作，从而使得视频监测电路得到新的光源信号。
实施例9：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够方便使用者使用，可以实时对展示的图像进行放大缩小、查看、参数设置等处 理，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述显示电路采用带触摸设备的显示电路，在设计 使用时，使用者能够通过触摸的方式进行查看、更改等操作。
实施例10：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实 用新型，能够提高整个系统的数据处理性能，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述中央 处理器采用型号为TMS320VC5509A的DSP器件。
TMS320VC5509A是一款基于TI C55x架构的定点低功耗音频专用DSP处理器，其硬 件参数为：
CPU：TI TMS320VC5509A，C55x定点DSP，主频200MHz；
ROM：片内32Kx16bit，外扩512Kx16bit FLASH；
RAM：片内128Kx16bit，外扩4Mx16bit SDRAM；
EEPROM：2Kbit，AT24C02C；
核心板连接器：1x SO-DIMM，200pin；
LED：2x 电源LED（底板1个，核心板1个），5x 用户LED（底板3个，核心板2个）；
按键：2x 用户可编程按钮，1x 系统复位按钮；
JTAG：Debug，14pin TI Rev B JTAG座，间距2.54mm；
DAC：1xDAC，TI TL5615，单通道，10bit，1.21MHz，0-5V，2pin接线端子，间距 2.54mm；
ADC：1x 4Channel ADC，10bit，0-3.3V，6pin接线端子，间距2.54mm；
红外收发器：1x HX1838；
启动方式：1x 4bit启动拨码开关；
串口：1x UART，DB9接口；
SD卡：1x Micro SD卡座；
蜂鸣器：1x无源蜂鸣器；
继电器：1x 5V继电器；
音频：2x LINE IN，3.5mm音频座（2x LINE OUT，3.5mm音频座）（2x MIC IN，3.5mm 音频座）（2x HEADPHONE OUT，3.5mm音频座）；
RTC：1x RTC，CR1220纽扣电池座；
网口：1x 10M/100M以太网，RJ45连接器；
USB：1x USB 2.0，Full-Speed(12Mbps) Slave Port，Micro USB接口；
拓展接口J6：GPIO信号，2x10pin排针，间距2.54mm；
拓展接口J7：I2C、GPIO等信号，2x10pin排针，间距2.54mm；
拓展接口J9：INT、GPIO等信号，2x17pin排针，间距2.54mm；
拓展接口J8：EMIF信号，2.54mm，2x25pin简易牛角座；
LCD：1x 1602液晶屏接口，16pin排母，间距2.54mm；
电源接口：1x 5V 2A直流输入，DC-005电源接口。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限 制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入 本发明的保护范围之内。