USB攝像頭在GPS實(shí)時(shí)監控系統中的應用

一、監控系統

近年來(lái)，隨著(zhù)GPS技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，GPS車(chē)載終端已被廣泛應用于出租車(chē)、物流車(chē)、長(cháng)途大巴等車(chē)輛管理系統中，實(shí)現了車(chē)輛的定位、跟蹤、調度等功能，并取得良好的經(jīng)濟效益。但對于一些車(chē)輛的特殊要求，如長(cháng)途大巴的實(shí)時(shí)圖像監控，出租車(chē)的防搶劫等，現有的GPS車(chē)輛管理系統尚不能充分滿(mǎn)足。針對以上情況，提出解決方案：以現有的GPS車(chē)輛管理系統為基礎，在GPS車(chē)載終端上擴展USBHOST接口，連接USB數碼攝像機，實(shí)現對車(chē)輛的實(shí)時(shí)圖像監控。

二、系統實(shí)現

1.USB數碼攝像機

圖1USB數碼攝像機框圖

如圖1所示，USB數碼攝像機主要由三部分組成。DSP部分采用控工科技公司圖像處理芯片ZC0301P,圖像傳感器選用30萬(wàn)像素CMOSSENSORPB0330,為在夜晚等低照度情況下也能獲得較好的圖像效果，增加由光敏電阻控制的夜視補償紅外LED矩陣，在夜間或光照度很低的情況下，自動(dòng)打開(kāi)紅外LED進(jìn)行補償。

ZC0301P芯片采用影像光源自動(dòng)增益補強技術(shù)，自動(dòng)亮度、白平衡控制技術(shù)，色飽和度、對比度、邊緣增強以及伽瑪校正等先進(jìn)的影像控制技術(shù)，配合CMOSSENSOR,各項技術(shù)指標均可與CCD相媲美。支持USB1.1接口;與TWAIN標準兼容;最高支持VGA分辨率(640×480)。在VGA模式下可達到15幀/秒速率，在CIF(52×288)和SIF(320×240)模式下可達到30幀/秒速率;并提供640X480格式高清晰靜止圖像捕捉模式，支持標準JPEG壓縮模式。

2.系統方案

GPS車(chē)載終端利用USBHUB芯片可以擴展出多個(gè)USBHOST接口，每個(gè)USBHOST接口可以連接一個(gè)USB攝像機，這樣基本可以滿(mǎn)足對車(chē)輛圖像監控的要求。一般出租車(chē)里在副駕駛前方車(chē)頂吸頂安裝一個(gè)半球型USB攝像機即可監視全車(chē)內的情況，對于大巴士可在車(chē)前方和中部分別安裝一個(gè)USB攝像機。

系統工作原理如下圖2所示，安裝在車(chē)輛上的USB攝像機實(shí)時(shí)拍攝車(chē)廂內的狀況，通過(guò)USB接口將壓縮過(guò)的圖像數據或視頻流傳給GPS車(chē)載終端，GPS車(chē)載終端利用無(wú)線(xiàn)公用通信網(wǎng)絡(luò )平臺GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò )將數據傳輸到監控中心，根據需要，相關(guān)工作人員可通過(guò)Internet獲取車(chē)輛內的現場(chǎng)動(dòng)態(tài)圖像，了解車(chē)輛的實(shí)時(shí)運行狀態(tài)。

圖2 監控系統示意圖

目前，車(chē)載GPS終端與監控中心的數據通信都是通過(guò)2.5G的GPRS或CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )平臺傳輸,2.5G的GPRS/CDMA帶寬尚不能滿(mǎn)足傳輸完整流暢視頻流的要求。所以，實(shí)際應用中仍以傳輸圖像數據為主，有三種工作模式，分別是

1)定時(shí)傳輸，比如每隔10秒拍一幅圖像上傳

2)命令模式，通過(guò)監控中心下發(fā)命令獲得監控圖像

3)事件觸發(fā)，比如通過(guò)開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)等事件來(lái)觸發(fā)上傳監控圖像

在某些情況下，還可將USB攝像機的錄像數據通過(guò)GPS車(chē)載終端存貯到U盤(pán)，并于事后在計算機上回放。預計未來(lái)3G上馬，GPS車(chē)載終端通信模塊也可升級到3G,就可完全實(shí)現車(chē)輛無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監控。

三、總結

本文充分利用現有GPS車(chē)輛管理系統資源，結合USB數碼攝像機，提出了一種性?xún)r(jià)比較高的車(chē)輛無(wú)線(xiàn)圖像監控解決方案，實(shí)現了對車(chē)輛的定位、跟蹤，調度以及無(wú)線(xiàn)圖像監控功能，并在實(shí)際應用中取得良好的效果，獲得用戶(hù)的好評。(end) 攝像頭相關(guān)文章:攝像頭原理