專(zhuān)利名稱(chēng)：全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)，具體地說(shuō)是一種實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明可以通過(guò)如下措施達(dá)到一種全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控前端設(shè)備、控制中心設(shè)備、客戶(hù)終端三部分組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)圖景的攝像、傳輸、控制、顯示、修正五個(gè)功能，使全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達(dá)到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享，所述的監(jiān)控前端設(shè)備包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、視頻服務(wù)器等部分，視頻服務(wù)器作用是負(fù)責(zé)接受模擬攝像機(jī)的信號(hào)，完成模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)以及數(shù)據(jù)壓縮的功能，并在網(wǎng)絡(luò)中輸出數(shù)字視頻流，使視頻、音頻、控制信號(hào)直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)連接，鏡頭采用了先進(jìn)光學(xué)技術(shù)制造的180度特珠凸鏡頭，相比同類(lèi)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的鏡頭，監(jiān)控范圍擴(kuò)大了，圖像質(zhì)量也更加清晰、穩(wěn)定，因?yàn)楸O(jiān)控前端是擔(dān)負(fù)著圖像監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制命令的執(zhí)行部分，因此是整個(gè)系統(tǒng)重要組成部分，視頻服務(wù)器中設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器軟件，圖像的傳輸在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行，而不需要像以往的監(jiān)控系統(tǒng)那樣鋪設(shè)同軸光纜增加設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)的傳輸線(xiàn)路有PSTN、ISDN、DDN、ADSL、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等幾種方式，由于傳輸通道不同，網(wǎng)絡(luò)帶寬必然不同，但本系統(tǒng)軟件的優(yōu)點(diǎn)為即使在窄帶下，用戶(hù)也可以方便的看到遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)圖像。
所述的控制中心設(shè)備部分主要是指中心服務(wù)器，采用在服務(wù)器端實(shí)行并行計(jì)算方法軟件，解決在大量圖形修正處理過(guò)程中實(shí)時(shí)視頻速度問(wèn)題，它能控制傳輸視頻流，它是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，關(guān)系到系統(tǒng)的整體性能，承擔(dān)著與用戶(hù)和前端設(shè)備的接口任務(wù)，它接收到攝像機(jī)傳來(lái)的圖像，通過(guò)分配用戶(hù)權(quán)限，進(jìn)行一系列操作，如用戶(hù)登錄、優(yōu)先權(quán)分配，圖像實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)錄像進(jìn)行存儲(chǔ)、檢索、回放等，控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的中樞部分，由于采用的是網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化技術(shù)，本發(fā)明更便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻信息的壓縮、儲(chǔ)存、分析、顯示以及報(bào)警等自動(dòng)化處理，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達(dá)到親臨現(xiàn)場(chǎng)的效果；先進(jìn)的軟件系統(tǒng)不僅在可以在很短的時(shí)間內(nèi)便可完成傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中大量的數(shù)據(jù)分析，更重要的是得到了全景的實(shí)時(shí)視頻圖像流，大大提高了監(jiān)控效率，范圍和水平，同時(shí)獲得更為逼真、清晰的圖像與更為便捷、實(shí)用的監(jiān)控管理和維護(hù)。
所述的客戶(hù)終端部分功能是對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控開(kāi)發(fā)觀察實(shí)時(shí)全景視頻圖像的軟件，可同時(shí)展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開(kāi)發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)圖形變形修正處理方法，根據(jù)用戶(hù)權(quán)限不同，不同的用戶(hù)可選擇自己權(quán)限范圍內(nèi)的攝像機(jī)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視畫(huà)面的多畫(huà)面分割、畫(huà)面的全屏顯示、主從界面顯示等，管理員權(quán)限的級(jí)別高的用戶(hù)還可對(duì)攝像機(jī)、云臺(tái)、鏡頭進(jìn)行全面控制，除此之外，用戶(hù)還可對(duì)錄像設(shè)置與操作，進(jìn)行文件的檢索、錄像的回放、快速拍照、磁盤(pán)的管理等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果1、采用特殊而又簡(jiǎn)單的專(zhuān)用球形鏡頭，使得光學(xué)景像可視范圍達(dá)180度，無(wú)盲點(diǎn)，這種特殊專(zhuān)用鏡頭還沒(méi)有在現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)上用過(guò)2、解決在大量圖形修正處理過(guò)程中實(shí)時(shí)視頻速度問(wèn)題。采用在服務(wù)器端實(shí)行并行計(jì)算方法3、客戶(hù)端開(kāi)發(fā)觀察實(shí)時(shí)全景視頻圖像的軟件同時(shí)展示水平和垂直方向180度景象，4、采用新殊學(xué)算法開(kāi)發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)圖形變形修正處理方法，5、全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達(dá)到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享。
圖2是全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)框架圖。
圖3是全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控前端設(shè)備的運(yùn)行控制流程圖。
圖4是全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中控制中心設(shè)備的運(yùn)行控制流程圖。
圖5是全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中客戶(hù)終端的運(yùn)行控制流程圖。
圖6是全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中在客戶(hù)端得到全景圖(部分處理結(jié)果)。
圖7是監(jiān)控前端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)框架圖，圖2所示系統(tǒng)是由監(jiān)控前端設(shè)備、以太網(wǎng)，控制中心和客戶(hù)終端幾部分組成。
監(jiān)控前端包括攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、視頻服務(wù)器等組件，鏡頭采用了先進(jìn)光學(xué)技術(shù)制造的180度特珠凸鏡頭，相比同類(lèi)視頻監(jiān)控產(chǎn)品的鏡頭，監(jiān)控范圍擴(kuò)大了，圖像質(zhì)量也更加清晰、穩(wěn)定，因?yàn)楸O(jiān)控前端是擔(dān)負(fù)著圖像監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制命令的執(zhí)行部分，因此是整個(gè)系統(tǒng)重要組成部分，視頻服務(wù)器中設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器軟件，視頻服務(wù)器作用是負(fù)責(zé)接受模擬攝像機(jī)的信號(hào)，完成模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)和以及數(shù)據(jù)壓縮的功能，壓縮格式為JPEG，并在網(wǎng)絡(luò)中輸出數(shù)字視頻流，視頻、音頻、控制信號(hào)直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)連接，視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)噪作系統(tǒng)，攝像機(jī)傳送來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)傳送到內(nèi)置的Web服務(wù)器，本系統(tǒng)視頻服務(wù)器配置有4個(gè)視頻輸入端子；4個(gè)報(bào)警輸入(光電隔離)；1個(gè)繼電器輸出；支持遠(yuǎn)程云臺(tái)、攝像機(jī)控制；1個(gè)10Base-T或100Base-TX以太網(wǎng)絡(luò)接口；2個(gè)RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口；可支持TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、NTP、ARP、BOOTP、CHAP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；圖像分辨率可達(dá)704×576(PAL)；具備四畫(huà)面功能；圖像格式為M-JPEG；可進(jìn)行圖像字符及時(shí)間疊加；支持IE 5.0以上的瀏覽器。
如圖8所示，由鏡頭和工業(yè)攝像機(jī)組成，鏡頭設(shè)有殼體1，殼體1內(nèi)設(shè)有鏡面套筒2，鏡面套筒2內(nèi)的鏡面采用凸?fàn)铉R面3，顯示為球狀的一部分，鏡面套筒2上設(shè)有鏡面伸縮裝置4，鏡面伸縮裝置4的作用是調(diào)節(jié)鏡頭的可視角度，殼體1內(nèi)鏡面套筒2后設(shè)有焦距調(diào)節(jié)裝置5、光圈調(diào)節(jié)裝置6，鏡面2采用凸?fàn)铉R面，殼體1、鏡面套筒2、鏡面3、可視角度調(diào)節(jié)裝置4、焦距調(diào)節(jié)裝置5、光圈調(diào)節(jié)裝置6的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互連接關(guān)系以及鏡面2、可視角度調(diào)節(jié)裝置3、焦距調(diào)節(jié)裝置4、光圈調(diào)節(jié)裝置5在殼體1內(nèi)的安裝形式與現(xiàn)有生活用攝像機(jī)和照相機(jī)的技術(shù)相同，此不贅述，工業(yè)攝像機(jī)殼體7內(nèi)設(shè)有CCD8、AD轉(zhuǎn)化模塊9，工業(yè)攝像機(jī)內(nèi)的CCD8、AD轉(zhuǎn)化模塊9的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互連接關(guān)系、安裝形式與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，為了使本實(shí)用新型更加適用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行傳遞圖像和聲音，工業(yè)攝像機(jī)內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器10，這樣，工業(yè)攝像機(jī)的輸出信號(hào)直掃可以進(jìn)入以太網(wǎng)，而且可以多用戶(hù)直接訪(fǎng)問(wèn)此攝像機(jī)，本實(shí)用新型鏡頭中采用凸鏡代替了原來(lái)的平鏡，凸鏡的視野廣闊，它包括的景象不僅是水平方向，而且還有垂直方向180度的視野，監(jiān)控范圍是現(xiàn)有技術(shù)的3-4倍，另外，工業(yè)攝像機(jī)內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器，使本實(shí)用新型特別適用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行傳遞圖像和聲音，客戶(hù)終端需要安裝一個(gè)本發(fā)明自主開(kāi)發(fā)的觀察實(shí)時(shí)全景視頻圖像的軟件，可同時(shí)展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開(kāi)發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)圖形變形修正處理方法，從以太網(wǎng)得到視頻信號(hào)后，便可以在界面上有多路圖像接收、處理、顯示，攝象機(jī)的控制，用戶(hù)管理功能，圖形錄象、檢索和回放等功能。
如圖3所示本系統(tǒng)前端設(shè)備的運(yùn)行控制流程圖首先，攝像機(jī)從外界采集到視頻信號(hào)，通過(guò)同軸電纜將信號(hào)傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器，視頻服務(wù)器的功能相當(dāng)于＝計(jì)算機(jī)+視頻壓縮卡+WEB服務(wù)器+視頻切換器+網(wǎng)卡+操作系統(tǒng)，視頻服務(wù)器傳送極高質(zhì)量的M-JPEG圖像，刷新頻率最高可達(dá)到每秒25幀(PAL)。它提供了功能上包羅廣泛的一體化解決方案，用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，直接連接到10/100兆的以太網(wǎng)絡(luò)，一步到位，它使網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)計(jì)算機(jī)能直接訪(fǎng)問(wèn)視頻服務(wù)器中選擇生動(dòng)的視頻圖像。
視頻服務(wù)器輸出是用RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口進(jìn)入10/100兆的以太網(wǎng).視頻服務(wù)器支持TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、NTP、ARP、BOOTP、CHAP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
如圖4所示系統(tǒng)中服務(wù)器端控制中心運(yùn)行控制流程圖，中心服務(wù)器通過(guò)RS-232/485/422數(shù)據(jù)端口得到以太網(wǎng)傳輸?shù)囊曨l信號(hào)，中心服務(wù)器的技術(shù)參數(shù)是CPU 2.4G，內(nèi)存512M主板SE7500CW2，SCSI*2 RAID 1，顯卡ATI RAGE XL。
中心服務(wù)器的功能有視頻信號(hào)分流，安全權(quán)限等級(jí)檢查，圖像修正，本發(fā)明獨(dú)立開(kāi)發(fā)幾何變形軟件，以修正由于凸鏡造成的邊緣幾何變形問(wèn)題(關(guān)于幾何變形軟件中所用的算法和邏輯框圖，我們將在軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)，版權(quán)申請(qǐng)中詳細(xì)闡述)。
這里本系統(tǒng)有2點(diǎn)創(chuàng)新特征1、圖像邊緣顯示無(wú)幾何變形，2、在實(shí)時(shí)視頻信號(hào)中動(dòng)態(tài)修正圖形不影響視頻信號(hào)的傳輸速度，每秒處理圖形最高達(dá)到25幀，中心服務(wù)器的功能若能夠完成，將處理后的實(shí)時(shí)視頻信號(hào)用TCPIP協(xié)議在局域網(wǎng)內(nèi)通訊傳輸?shù)娇蛻?hù)段PC機(jī)，圖5是客戶(hù)終端的運(yùn)行控制流程圖，客戶(hù)終端是由若干個(gè)PC機(jī)組成，其技術(shù)參數(shù)是PIII800以上，256M，20G硬盤(pán)，(推薦磁盤(pán)陣列)，VGA顯示卡，支持1024×768分辨率，客戶(hù)端軟件有這些功能1)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)管理功能，如果是，進(jìn)入步驟2，2)實(shí)現(xiàn)多格式顯示，修正圖像顯示，多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)，如果是，進(jìn)入步驟33)實(shí)現(xiàn)錄像功能，如果是，進(jìn)入步驟4，4)實(shí)現(xiàn)檢索文件并回放功能，如果是，完成設(shè)定的用戶(hù)全部功能，如圖6所示全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)中在客戶(hù)端得到的全景圖(部分處理結(jié)果)，這個(gè)全景圖顯示的是水平方向180度和垂直方向180度的視野，并且經(jīng)過(guò)專(zhuān)用軟件處理，顯示圖象無(wú)幾何變形，監(jiān)控范圍無(wú)盲點(diǎn)，這在我們國(guó)家現(xiàn)有的監(jiān)控技術(shù)(擁有獨(dú)立自主知識(shí))中沒(méi)有任何的報(bào)道，由于采用的是網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化技術(shù)，我們的產(chǎn)品更便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行視頻信息的壓縮、儲(chǔ)存、分析、顯示以及報(bào)警等自動(dòng)化處理，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守；用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離監(jiān)控，即使是數(shù)千公里外也能達(dá)到親臨現(xiàn)場(chǎng)的效果；專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件使用戶(hù)可以在PC界面上看到全景實(shí)時(shí)修正的視頻圖像流，大大提高了監(jiān)控效率，范圍和水平，同時(shí)獲得更為逼真、清晰的圖像與更為便捷、實(shí)用的監(jiān)控管理和維護(hù)。
本系統(tǒng)可以運(yùn)行在不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬情況，而且都可以看到實(shí)時(shí)視頻圖，使本系統(tǒng)具有廣泛的適應(yīng)性、實(shí)用性和可靠性。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)

視頻圖像質(zhì)量技術(shù)參數(shù)

*最高速率指的是單用戶(hù)、單視頻源。**隔行掃描圖象。***四畫(huà)面圖象指的是一個(gè)視頻服務(wù)器上的四個(gè)視頻源組成一幅圖象。
權(quán)利要求
1.一種全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，由監(jiān)控前端設(shè)備、控制中心設(shè)備、客戶(hù)終端三部分組成，它能夠?qū)崿F(xiàn)圖景的攝像、傳輸、控制、顯示、修正，使全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)集成，達(dá)到全數(shù)字化、全網(wǎng)絡(luò)化，媒流體在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)(LAN，WAN)以及互聯(lián)網(wǎng)上共享，其特征是所述的監(jiān)控前端設(shè)備由鏡頭和工業(yè)攝像機(jī)組成，鏡頭內(nèi)設(shè)有鏡面套筒，鏡面套筒內(nèi)的鏡面采用凸?fàn)铉R面，鏡面套筒上設(shè)有鏡面伸縮裝置，工業(yè)攝像機(jī)內(nèi)設(shè)有WEB嵌入式服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的控制中心設(shè)備設(shè)有服務(wù)器端實(shí)行并行計(jì)算方法軟件，解決在大量圖形修正處理過(guò)程中實(shí)時(shí)視頻速度問(wèn)題。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2之一所述的一種全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的客戶(hù)終端部分設(shè)有觀察實(shí)時(shí)全景視頻圖像的軟件，可同時(shí)展示水平和垂直方向180度景象，采用新殊學(xué)算法開(kāi)發(fā)圖形幾何變形修正軟件，解決靜態(tài)圖形和動(dòng)態(tài)圖形變形修正處理方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種全景遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括特殊的凸鏡，攝像機(jī)，視頻服務(wù)器，中心服務(wù)器，PC機(jī)和獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件，凸鏡是一種球形狀鏡頭，它可以采集到全景的景象，攝像機(jī)通過(guò)同軸線(xiàn)傳輸模擬信號(hào)到視頻服務(wù)器，視頻服務(wù)器完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出數(shù)字圖像，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊傳到中心服務(wù)器，在中心服務(wù)器上進(jìn)行圖像處理，然后按照用戶(hù)權(quán)限網(wǎng)絡(luò)通訊傳到客戶(hù)端，這樣在計(jì)算機(jī)界面上可以看到全景實(shí)時(shí)視頻圖像，無(wú)盲點(diǎn)，全景圖像不僅是包括水平方向而且還包括垂直方向上的經(jīng)過(guò)幾何變形修正的圖像，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作、運(yùn)行和維護(hù)方便、可靠，適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
文檔編號(hào)G06F9/44GK1479462SQ0311251
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2003年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月4日
發(fā)明者朱曉陽(yáng) 申請(qǐng)人:威?？藙谒箶?shù)碼通迅有限公司