專利名稱：數(shù)字視頻汽車事故記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)視頻圖像處理領(lǐng)域，特別是一種數(shù)字視頻汽 車事故記錄儀。
背景技術(shù)：
"數(shù)字視頻汽車事故記錄儀"是一種新型的汽車黑匣子，通過把 數(shù)字視頻技術(shù)與汽車黑匣子有機(jī)的結(jié)合在一起，當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，可記 錄車輛周圍的影像、速度、加速度、方向盤角度、油門操作與否、時(shí) 間、電子設(shè)備的操作與否等信息，為判斷事故原因提供直接的可視圖 像證據(jù)，尤其是可以解決沒有目擊證人時(shí)可能發(fā)生的糾紛，進(jìn)一步提 高事故處理的準(zhǔn)確性和執(zhí)法的公正性，維護(hù)遵守交通規(guī)則人員的利
.、丄
目前美國Drivecam公司，韓國Caspo公司、Galche公司，日本 富士通天公司，已推出具有數(shù)字視頻圖像記錄功能的汽車黑匣子。但 是這些產(chǎn)品都存在功能單一圖像質(zhì)量不高的缺點(diǎn)，如圖像壓縮處理 均采用JPEG和MJPEG(Motion JPEG)技術(shù)。JPEG壓縮技術(shù)是一種靜 態(tài)圖像的壓縮，只能為事故提供非連續(xù)的靜態(tài)圖像，實(shí)際使用效果不 好。MJPEG(Motion JPEG)是在JPEG基礎(chǔ)發(fā)展起來的動態(tài)圖像壓縮技 術(shù)，因此導(dǎo)致的缺陷也非常明顯，其一丟幀現(xiàn)象嚴(yán)重、實(shí)時(shí)性差，
在保證必須是高清晰的前提下，很難完成實(shí)時(shí)壓縮；其二壓縮效率
低，存儲占用空間較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提供了一種圖像質(zhì)量高、集成度成 本低的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種數(shù)字視頻 汽車事故記錄儀，包括
事故觸發(fā)傳感器，用于事故發(fā)生的判斷提供信息；
中央處理器，用于接收觸發(fā)信號并控制圖像采集；
圖像傳感器，用于在中央處理器的控制下進(jìn)行圖像采集；以及存 儲器；
所述中央處理器為Hi3510芯片，將圖像傳感器獲取的圖像信號 壓縮成H.264標(biāo)準(zhǔn)格式存儲在所述存儲器中。
所述事故觸發(fā)傳感器可包括車速傳感器、剎車傳感器、慣性傳感 器、方向傳感器、碰撞傳感器。
所述圖像傳感器可包括設(shè)置在車頭或/和車身兩側(cè)的事故圖像傳 感器，還包括設(shè)置在車尾的倒車圖像傳感器。
所述圖像傳感器可通過LVDS低壓差分信號傳輸方式將獲取的 圖像信號數(shù)據(jù)傳輸給所述中央處理器。
所述圖像傳感器可選用MT9V125
所述存儲器可為SD存儲卡。
還可包括與所述中央處理器相連的顯示器。
所述顯示器可為LCD顯示屏。
所述圖像傳感器可連接有一個(gè)用于獨(dú)立對圖像傳感器進(jìn)行控制 管理的微處理器。
所述微處理器可采用MCU。
本實(shí)用新型通過采用當(dāng)前業(yè)界最先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)H.264應(yīng)
用于"數(shù)字視頻汽車事故記錄儀"，極大地提高了圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)壓 縮率，圖像占用存儲空間極小。在圖像處理與控制選用集DSP和
ARM9于一體的Hi3510芯片，極大地提高了產(chǎn)品的集成度，降低了 產(chǎn)品成本。同時(shí)在專利使用費(fèi)方面H.264比其它圖像處理標(biāo)準(zhǔn)要低的 多。


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖 圖2為本實(shí)用新型中圖像傳感器的控制原理圖。
具體實(shí)施方式

首先對本實(shí)用新型所涉及的技術(shù)術(shù)語加以解釋說明 H.264: H.264是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO/IEC 的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯(lián)合視頻組(JVT: joint video team)
開發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。
LVDS: LVDS (Low Voltage Differential Signaling)即低壓差分信
號傳輸，是一種滿足當(dāng)今高性能數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用的新型技術(shù)。由于其可 使系統(tǒng)供電電壓低至2V，因此它還能滿足未來應(yīng)用的需要。此技術(shù) 基于ANSI/TIA/EIA-644 LVDS接口標(biāo)準(zhǔn)。
DSP: DSP是(Digital Signal Processing)的縮寫，表示數(shù)字信號 處理器，信息化的基礎(chǔ)是數(shù)字化，數(shù)字化的核心技術(shù)之一是數(shù)字信號 處理，數(shù)字信號處理的任務(wù)在很大程度上需要由DSP器件來完成， DSP技術(shù)己成為人們?nèi)找骊P(guān)注的并得到迅速發(fā)展的前沿技術(shù)。
MCU: MCU(Micro Controller Unit)中文名稱為多點(diǎn)控制單元，又 稱單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Microcomputer),是指隨著大規(guī)模集
成電路的出現(xiàn)及其發(fā)展，將計(jì)算機(jī)的CPU、 RAM、 ROM、定時(shí)數(shù)器和多種i/o接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計(jì)算機(jī)，為不同的
應(yīng)用場合做不同組合控制。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖i中
所示，本實(shí)用新型以中央處理器為控制核心，采用集DSP和ARM9于 一體的Hi3510芯片，由分別連接所述中央處理器的事故圖像傳感器、 倒車圖像傳感器、車速傳感器、剎車傳感器、慣性傳感器、方向傳感 器、碰撞傳感器、LCD顯示器以及SD存儲卡(以下簡稱SD卡)構(gòu) 成。所述事故圖像傳感器設(shè)置在汽車的前端或車身兩側(cè)，也可以根據(jù) 需要和存儲條件設(shè)置一個(gè)或多個(gè)圖像傳感器，從而達(dá)到多角度、多方 位的圖像采集，所述倒車圖像傳感器設(shè)置在車尾，在汽車倒車時(shí)用于 拍攝車輛后方的圖像幫助駕駛員倒車，也可在事故發(fā)生時(shí)記錄車尾的 圖像信息。
所述中央處理器選用Hi3510，由于Hi3510是一款基于ARM9、 DSP雙處理器內(nèi)核以及硬件加速引擎的高集成、可編程、支持 MPEG-4 AVC/H.264等多協(xié)議的高性能通信媒體處理器，圖形處理單 元能夠提供視頻去噪、圖像增強(qiáng)，以及運(yùn)動檢測功能；支持任意比例 的視頻、圖形縮放，以及De-interlace處理；支持OSD、 2D圖形加 速，因此為應(yīng)用圖形界面開發(fā)提供了豐富的特性?？紤]到產(chǎn)品在實(shí)際 使用環(huán)境中的抗干擾因素以及安裝的方便性，圖像傳感器與中央處理 器之間采用當(dāng)今LVDS低壓差分信號傳輸新型高性能數(shù)據(jù)傳輸技。
所述圖像傳感器選用MT9V125， MT9V125采用了 Micron特有 的低噪音高敏感度Digital Clarity技術(shù)，提供了卓越的視頻質(zhì)量，特 別在弱光與強(qiáng)光狀態(tài)下。27MHz時(shí)，兩個(gè)電子快門捕捉速率為30幀 /秒，NTSC視頻系統(tǒng)的文件速率60Hz;對于PAL視頻系統(tǒng)27MHz
時(shí)的捕捉速率為25幀/秒，文件速率為50Hz。 MT9V125擴(kuò)展的工作 溫度范圍-40°0至105°C，可在嚴(yán)峻的環(huán)境中可靠的工作。MT9V125 的像素尺寸為5.6x5.6pm，采用標(biāo)準(zhǔn)的1/4英寸透鏡格式。
所述圖像傳感器部分的控制結(jié)構(gòu)如圖2中所示，在圖像傳感器 MT9V125和中央處理器Hi3510之間實(shí)現(xiàn)LVDS數(shù)據(jù)傳輸，為減少與 中央處理器之間的連接管腳，需要使用一個(gè)MCU負(fù)責(zé)對圖像傳感器 MT9V125進(jìn)行控制管理，在本產(chǎn)品中我們選用PIC10F202T，所述 MCU獨(dú)立于中央處理器Hi3510的控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像傳感器數(shù) 據(jù)采集過程的控制，所述中央處理器與圖像傳感器之間的管腳主要用 于LVDS數(shù)據(jù)傳輸，不再進(jìn)行數(shù)據(jù)采集過程控制，使中央處理器能夠 盡可能多的接收圖像文件，提高所述中央處理器管腳的利用率。
在汽車前進(jìn)時(shí)，所述事故圖像傳感器獲取汽車前方圖像信號，再 通過LVDS低壓差分信號傳輸方式將圖像信號數(shù)據(jù)傳輸給所述中央 處理器，中央處理器內(nèi)的DSP將圖像信號進(jìn)行實(shí)時(shí)以H.264標(biāo)準(zhǔn)格 式進(jìn)行壓縮處理，車速傳感器獲取汽車前進(jìn)速度，將上述采集到的圖 像數(shù)據(jù)和汽車速度數(shù)據(jù)合成后存入SD卡進(jìn)行保存，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需 要，把SD卡分為IO存儲單元，每個(gè)存儲單元可記錄6分鐘的圖像 數(shù)據(jù)，因此整個(gè)SD卡可記錄60分鐘數(shù)據(jù)，當(dāng)SD卡每個(gè)存儲單元都 記錄滿后，采用先進(jìn)先出的原則對存儲單元記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，再 記錄新數(shù)據(jù)。如果在圖像信號采集的過程中出現(xiàn)了剎車動作，則剎車 傳感器將其剎車信號將與圖像數(shù)據(jù)和汽車速度數(shù)據(jù)一起合成后存入 SD卡進(jìn)行保存，中央處理器通過慣性傳感器、方向傳感器、碰撞傳 感器信號，采用目前比較成熟的多傳感器信息融合技術(shù)，判斷汽車發(fā) 生是否發(fā)生交通事故事， 一旦判斷汽車發(fā)生事故，中央處理器將發(fā)生
事故瞬間的SD卡上的前后2個(gè)存儲單元，即存儲有沖撞及緊急制動 等發(fā)生撞擊時(shí)的影像數(shù)據(jù)凍結(jié)保存，不可再刪除，供事后判定交通事 故責(zé)任使用。如果在事故發(fā)生后或肇事汽車逃逸，中央處理器將指揮
調(diào)用SD卡上未凍結(jié)的其它存儲單元繼續(xù)保存新數(shù)據(jù)。
LCD顯示屏選用16: 9的顯示屏，具有足夠?qū)挼囊暯牵琇CD可 與中央處理器做成一體機(jī)，也可以采用單獨(dú)LCD顯示屏與之接口， 接口方式有LVDS和VIDEO全信號。在汽車執(zhí)行倒檔時(shí)中央處理器 將倒車圖像并切換到LCD顯示屏上，利用拍攝車輛后方的圖像幫助 駕駛員倒車。
以上對本實(shí)用新型所提供的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行 了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其 核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思 想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說 明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，包括事故觸發(fā)傳感器，用于事故發(fā)生的判斷提供信息；中央處理器，用于接收觸發(fā)信號并控制圖像采集；圖像傳感器，用于在中央處理器的控制下進(jìn)行圖像采集；以及存儲器；其特征在于所述中央處理器為Hi3510芯片，將圖像傳感器獲取的圖像信號壓縮成H.264標(biāo)準(zhǔn)格式存儲在所述存儲器中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在于所述事故觸發(fā)傳感器包括車速傳感器、剎車傳感器、慣性傳感器、方向傳感器、碰撞傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在 于所述圖像傳感器包括設(shè)置在車頭或/和車身兩側(cè)的事故圖像傳感 器，還包括設(shè)置在車尾的倒車圖像傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在 于所述圖像傳感器通過LVDS低壓差分信號傳輸方式將獲取的圖像信號數(shù)據(jù)傳輸給所述中央處理器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在于所述圖像傳感器連接有一個(gè)用于獨(dú)立對圖像傳感器進(jìn)行控制管理的微處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在于還包括與所述中央處理器相連的顯示器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其 特征在于所述圖像傳感器選用MT9V125。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在 于所述存儲器為SD存儲卡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在 于所述顯示器為LCD顯示屏。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，其特征在 于所述微處理器采用MCU。
專利摘要本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)視頻圖像處理領(lǐng)域，特別是一種數(shù)字視頻汽車事故記錄儀，包括事故觸發(fā)傳感器、中央處理器、圖像傳感器和存儲器，所述中央處理器為Hi3510芯片，將圖像傳感器獲取的圖像信號壓縮成H.264標(biāo)準(zhǔn)格式存儲在所述存儲器中。本實(shí)用新型通過采用當(dāng)前業(yè)界最先進(jìn)的視頻壓縮技術(shù)H.264應(yīng)用于“數(shù)字視頻汽車事故記錄儀”，極大地提高了圖像質(zhì)量和數(shù)據(jù)壓縮率，圖像占用存儲空間極小。在圖像處理與控制選用集DSP和ARM9于一體的Hi3510芯片，極大地提高了產(chǎn)品的集成度，降低了產(chǎn)品成本。同時(shí)在專利使用費(fèi)方面H.264比其它圖像處理標(biāo)準(zhǔn)要低的多。
文檔編號H04N7/18GK201063775SQ20072015526
公開日2008年5月21日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者曾慶華 申請人:曾慶華