基于数字信号处理器的远距离图像监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有静态图像压缩功能和无线传输功能的远距离图像监控装置，属于图像处理和无线通信技术领域。
【背景技术】
[0002]图像信号的无线传输是工程领域一直需要面对和解决的问题。随着科学技术的发展，图像监测和无线传输装置不断的推陈出新。目前市场上有很多各种各样的图像采集卡可用于传输视频信息，它们处理的功能简单，价格昂贵，同时需要配合电脑完成采集功能；虽然也有人研制出了一些脱机产品，但是多数采用H.263、H.264等视频压缩技术，它们属于有损压缩，信号质量较差，并且压缩比较低，导致压缩后待传输的信号仍然占据很多的存储空间，当采用无线方式传输时速度较慢，并且图像质量较差。
[0003]而且多数的监控系统中控制摄像头转动的伺服电机都使用单独的单片机等处理器实现的，设计复杂度较高，元器件较多，体积较大。
【发明内容】
[0004]本发明目的是为了解决现有图像监控装置无法满足高精度、高处理速率、低成本要求的问题，提供了一种基于数字信号处理器的远距离图像监控装置。
[0005]本发明所述基于数字信号处理器的远距离图像监控装置，它包括图像采集端和监控终端，图像采集端和监控终端之间无线通信；
[0006]图像采集端包括图像采集模块、图像压缩模块和第一无线收发模块；图像采集模块包括摄像头、模数转换器和伺服电机；图像压缩模块包括第一数字信号处理器、第一逻辑控制器、第一数据存储器和第一程序存储器；第一无线收发模块包括第一无线收发器和第一天线；第一天线接收监控终端的监控指令/调整拍摄角度指令，并发送给第一无线收发器，第一无线收发器的指令输出端与第一数字信号处理器的指令输入端相连；第一数字信号处理器的拍摄角度控制指令输出端与伺服电机的控制指令输入端相连，伺服电机控制改变摄像头的拍摄角度；摄像头的图像输出端与模数转换器的模拟信号输入端相连，模数转换器的数字信号输出端与第一数字信号处理器的图像输入端相连；第一数字信号处理器的压缩图像数据存储端与第一数据存储器的数据存储端相连，第一数字信号处理器的程序存储端与第一程序存储器的程序存储端相连；第一数字信号处理器的配置指令输入端与第一逻辑控制器的配置指令输出端相连；第一数字信号处理器的压缩图像输出端与第一无线收发器的压缩图像输入端相连，第一无线收发器输出的压缩图像信号通过第一天线发送出去;
[0007]监控终端包括第二无线收发模块、图像解压缩模块和图像显示模块；第二无线收发模块包括第二无线收发器和第二天线；图像解压缩模块包括第二数字信号处理器、第二逻辑控制器、第二数据存储器和第二程序存储器；图像显示模块包括显示器、数模转换器和控制面板；第二天线接收图像采集端的压缩图像信号，并发给第二无线收发器，第二无线收发器的压缩图像信号输出端与第二数字信号处理器的压缩图像信号输入端相连，第二数字信号处理器的解压缩数据图像数据存储端与第二数据存储器的数据存储端相连，第二数字信号处理器的程序存储端与第二程序存储器的程序存储端相连；第二数字信号处理器的配置指令输入端与第二逻辑控制器的配置指令输出端相连；第二数字信号处理器的解压缩图像信号输出端与数模转换器的数字信号输入端相连，数模转换器的模拟信号输出端与显示器的显示指令输入端相连；控制面板的监控指令/调整拍摄角度指令输出端与第二数字信号处理器的指令输入端相连；第二数字信号处理器的指令输出端与第二无线收发器的指令输入端相连，第二无线收发器输出的监控指令/调整拍摄角度指令通过第二天线发送出去。
[0008]本发明的优点:在监控过程中，很多情况下并不总需要传输活动的实时图像信息，只需要几秒钟传送一幅静止图像即可实现监控的功能，比方说工业厂房、农业大棚、仓库、停车场等，这些场合需要使用灵活、轻巧便利且价格低廉的图像监控设备。
[0009]本发明可实现图像信息的采集、处理、无线传输及显示。同时将图像压缩、伺服电机控制以及无线传输控制都放在数字信号处理器内进行实现，降低了设计复杂度，减少了元器件，现提供采用数字信号处理器TMS320DM6437实现的远距离图像监控装置的组成结构。
[0010]本发明所述的图像监控系统装置，利用数字信号处理器具有的计算速度快、精度高和开发成本低等特点，同时结合了无线通信模块，不需要长距离有线传输，可以在较短的时间内实现图像信号的压缩/解压缩和无线传输。本发明根据实际监控应用中结构简单、清晰度高、实时性强和成本低廉的需要，利用JPEG2000技术把待传输的图像信息进行压缩，通过无线通信模块nRF24L01+进行GFSK调制，在接收端进行解调、解压缩并进行原图像的显示。在进行不同图像的压缩时，压缩率大于10:1，且体积较小、处理精度极高，图像恢复质量好，图像信号处理速度快。本发明能够应用在恶劣测量环境上，为许多工程领域提供了很好的监控手段，能够广泛的应用于工业生产、机房、农业大棚、仓库、停车场等场所，具有很好应用前景和价值。
【附图说明】
[0011]图1是实施方式一所述基于数字信号处理器的远距离图像监控装置的原理框图；
[0012]图2是实施方式二所述基于数字信号处理器的远距离图像监控装置的原理框图；
[0013]图3是实施方式三所述基于数字信号处理器的远距离图像监控装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0014]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于数字信号处理器的远距离图像监控装置，它包括图像采集端和监控终端，图像采集端和监控终端之间无线通信；
[0015]图像采集端包括图像采集模块1、图像压缩模块2和第一无线收发模块3;图像采集模块I包括摄像头1-1、模数转换器1-2和伺服电机1-3 ;图像压缩模块2包括第一数字信号处理器2-1、第一逻辑控制器2-2、第一数据存储器2-3和第一程序存储器2-4 ;第一无线收发模块3包括第一无线收发器3-1和第一天线3-2 ;第一天线3-2接收监控终端的监控指令/调整拍摄角度指令，并发送给第一无线收发器3-1，第一无线收发器3-1的指令输出端与第一数字信号处理器2-1的指令输入端相连；第一数字信号处理器2-1的拍摄角度控制指令输出端与伺服电机1-3的控制指令输入端相连，伺服电机1-3控制改变摄像头1-1的拍摄角度；摄像头1-1的图像输出端与模数转换器1-2的模拟信号输入端相连，模数转换器1-2的数字信号输出端与第一数字信号处理器2-1的图像输入端相连；第一数字信号处理器2-1的压缩图像数据存储端与第一数据存储器2-3的数据存储端相连，第一数字信号处理器2-1的程序存储端与第一程序存储器2-4的程序存储端相连；第一数字信号处理器
2-1的配置指令输入端与第一逻辑控制器2-2的配置指令输出端相连；第一数字信号处理器2-1的压缩图像输出端与第一无线收发器3-1的压缩图像输入端相连，第一无线收发器
3-1输出的压缩图像信号通过第一天线3-2发送出去；
[0016]监控终端包括第二无线收发模块4、图像解压缩模块5和图像显示模块6 ;第二无线收发模块4包括第二无线收发器4-1和第二天线4-2 ;图像解压缩模块5包括第二数字信号处理器5-1、第二逻辑控制器5-2、第二数据存储器5-3和第二程序存储器5-4 ;图像显示模块6包括显示器6-1、数模转换器6-2和控制面板6-3 ;第二天线4-2接收图像采集端的压缩图像信号，并发给第二无线收发器4-1，第二无线收发器4-1的压缩图像信号输出端与第二数字信号处理器5-1的压缩图像信号输入端相连，第二数字信号处理器5-1的解压缩数据图像数据存储端与第二数据存储器5-3的数据存储端相连，第二数字信号处理器5-1的程序存储端与第二程序存储器5-4的程序存储端相连；第二数字信号处理器5-1的配置指令输入端与第二逻辑控制器5-2的配置指令输出端相连；第二数字信号处理器5-1的解压缩图像信号输出端与数模转换器6-2的数字信号输入端相连，数模转换器6-2的模拟信号输出端与显示器6-1的显示指令输入端相连；控制面板6-3的监控指令/调整拍摄角度指令输出端与第二数字信号处理器5-1的指令输入端相连；第二数字信号处理器5-1的指令输出端与第二无线收发器4-1的指令输入端相连，第二无线收发器4-1输出的监控指令/调整拍摄角度指令通过第二天线4-2发送出去。
[0017]第一数字信号处理器2-1和第二数字信号处理器5-1均采用TMS320DM6437数字信号处理器来实现。
[0018]摄像头1-1采用CXD或CMOS类型，负责拍摄图像，模数转换器1_2将摄像头1_1采集到的图像信息转换成数字信号之后给图像压缩模块2进行压缩处理，伺服电机1-3采用步进电机，可根据控制面板6-3传来的控制指令调整摄像头1-1的拍摄角度。
[0019]第一数字信号处理器2-1收到了模数转换器1-2传来的图像信息后，开始对图像进行JPEG2000压缩处理，之后传给第一无线收发模块3。其中第一逻辑控制器2-2负责对第一数字信号处理器2-l(TMS320DM6437)进行配置，第一数据存储器2_3负责存储图像压缩过程中的中间数据，第一程序存储器2-4负责存储第一数字信号处理器2-1 (TMS320DM6437)的程序。
[0020]第一无线收发器3-1负责将压缩后