CN103533284A - 一种安防摄像机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种安防摄像机，主要为了提供一种能够进行分辨率高且能够进行实时传输的安防摄像机。本发明安防摄像机，包括镜头、所述镜头连接的图像传感器、所述图像传感器通过FPC连接的主板，所述主板上设有主处理芯片、所述主处理芯片与信号驱动芯片相连接，所述信号驱动芯片连接网络接口，所述主板上还连接有电源管理器。本发明，突破了1920x1080分辨率的限制，同时具备实时传输的功能。
Description
技术领域
本发明涉及摄像机技术领域，具体是涉及一种安防摄像机。
背景技术
现阶段安防领域的对摄像机采集图像的高清，实时的要求越来越高。而传统的高清摄像机大都为网络摄像机或者是SDI摄像机。网络摄像机和SDI摄像机均不能同时具备实时传输和高分辨率的特性。SDI摄像可实时传输高画质的图像原始数据，但最高分辨率仅为1920x1080。网络摄像机分辨率可达2560×1920甚至更高，但因为需要对图像进行压缩，并进行网络传输，存在图像画质下降，传输延时的问题。 一种可对图像进行实时传输，并同时具有高分辨率的监控摄像机的需求越来越迫切。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种同时具备高分辨率，并能够实时传输需求的安防摄像机。
为达到上述目的，本发明安防摄像机，包括镜头、所述镜头连接的图像传感器、所述图像传感器通过FPC连接的主板，所述主板上设有主处理芯片、所述主处理芯片与信号驱动芯片相连接，所述信号驱动芯片连接网络接口，所述主板上还连接有电源管理器，其中，
所述镜头，用于采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
所述图像传感器，用于将接收的所述图像光信号转换为电信号，并通过FPC线将所述图像电信号输出至所述主控芯片；
所述主控芯片，用于对所述图像点信号进行图像信号处理，并将处理后的图像信号输出至信号驱动芯片；
所述信号驱动芯片，用于将所述图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
进一步地，所述图像传感器采集到的所述图像电信号通过并行传输方式输出至所述主控芯片。
特别地，所述图像传感器的分辨率不低于500w。
进一步地，所述安防摄像机的图像处理方法包括：
S1通过镜头采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
S2所述图像传感器将接收到的所述图像光信号转换为电信号；
S3所述主控芯片接收所述图像电信号并对所述图像电信号进行图像信号处理，其中所述图像信号处理包括：
S3.1根据曝光的目标亮度值对图像光信号做自动曝光处理；
S3.2将步骤S3.1中处理的所述图像光信号做黑电平处理；
S3.3将步骤S3.2中处理的所述图像光信号进行空域去噪处理；
S3.4将步骤S3.3中处理的所述图像光信号进行镜头阴影的校正处理；
S3.5将步骤S3.4中处理的所述图像光信号进行宽动态处理；
S3.6将步骤S3.5中处理的所述图像光信号进行自动白平衡处理；
S3.7将步骤S3.6中处理的所述图像光信号进行伽马校正；
S3.8将步骤S3.7中处理的所述图像光信号进行防抖处理；
S4所述信号驱动芯片将进行图像信号处理得到的图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
进一步地，所述自动曝光处理方法包括：通过测光系统获得当前图像的曝光量，获取各像素的亮度信息；将图像分成若干个区域，读取加权后的最终的统计信息，根据统计信息调整曝光时间和增益。
进一步地，当图像为运动场景时，应当优先设定曝光时间，当图像为静止的低照度场景时，应当优先设定增益值。
特别地，所述白平衡的处理方法包括：统计图像传感器输出的R, G, B 三个颜色通道的平均比值，图像分成若干个区域，统计每个区域的G/R，G/B 均值以及参与统计的相对白点个数，根据RGB值及相对白点个数，调节RGB增益，实现白平衡。
本发明安防摄像机，采用的输出接口为RJ45口，传输线材普及通用，但传输信号为的红绿蓝图像信号，实现了原始图像传输，突破了1920x1080分辨率的限制，同时具备实时传输的功能，图像信号通过RJ45口传输后，可通过转换图像信号装置将RJ45接口的输出图像转换为VGA信号，输出显示。
附图说明
图1是本发明安防摄像机的硬件结构示意图；
图2是本发明安防摄像机的硬件结构示意图；
图3是本发明安防摄像机的网络接口的图像数据输出结构示意图；
图4是本发明安防摄像机的图像信息处理的流程图；
图5是本发明安防摄像机的图像曝光处理的流程图；
图6是本发明安防摄像机的图像白平衡处理的流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
本发明安防摄像机，包括镜头、所述镜头连接的图像传感器、所述图像传感器通过FPC连接的主板，所述主板上设有主处理芯片、所述主处理芯片与信号驱动芯片相连接，所述信号驱动芯片连接网络接口，所述主板上还连接有电源管理器，其中，
所述镜头，用于采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
所述图像传感器，用于将接收的所述图像光信号转换为电信号，并通过FPC线将所述图像电信号输出至所述主控芯片；
所述主控芯片，用于对所述图像点信号进行图像信号处理，并将处理后的图像信号输出至信号驱动芯片；
所述信号驱动芯片，用于将所述图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
如图1至6所示，本实施例安防摄像机，硬件结构包括镜头、所述镜头连接的图像传感器、所述图像传感器通过FPC连接的主板，图像传感器和主板2块电路板，尺寸均为 32mmx32mm尺寸，图像传感器通过FPC与主板连接。主板上有电源接口及网络接口，通过引出线将电源接口及网络接口引出。所述主板上设有主处理芯片、所述主处理芯片与信号驱动芯片相连接，所述信号驱动芯片连接网络接口，所述主板上还连接有电源管理器，系统的电源管理首先使用适配器将12V用DC/DC（直流转换器）降压为5V，再将5V电压采用LDO（low dropout regulator，意为低压差线性稳压器）降压的方式，将电压降低为所需求的电压，对精密器件供电。
所述镜头，用于采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器。
所述图像传感器，用于将接收的所述图像光信号转换为电信号，并通过FPC线将所述图像电信号输出至所述主控芯片。
所述主控芯片，用于对所述图像点信号进行图像信号处理，并将处理后的图像信号输出至信号驱动芯片，主控芯片使用FPGA，（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，对传感器数据进行ISP(Image Signal Processing图像信号处理)，但不进行压缩处理，确保后端传输图像清晰。
如图3所示，所述信号驱动芯片，用于将所述图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口RJ45口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
图像传感器采用高分辨率500w甚至更高图像传感器，采集到RGB原始数据，通过并行传输方式传输给主控芯片处理。
所述安防摄像机的图像处理方法包括：
S1通过镜头采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
S2所述图像传感器将接收到的所述图像光信号转换为电信号；
如图4所示，S3所述主控芯片接收所述图像电信号并对所述图像电信号进行图像信号处理，其中所述图像信号处理包括：
S3.1根据曝光的目标亮度值对图像光信号做自动曝光处理；
S3.2将步骤S3.1中处理的所述图像光信号做黑电平处理；
S3.3将步骤S3.2中处理的所述图像光信号进行空域去噪处理；
S3.4将步骤S3.3中处理的所述图像光信号进行镜头阴影的校正处理；
S3.5将步骤S3.4中处理的所述图像光信号进行宽动态处理；
S3.6将步骤S3.5中处理的所述图像光信号进行自动白平衡处理；
S3.7将步骤S3.6中处理的所述图像光信号进行伽马校正；
S3.8将步骤S3.7中处理的所述图像光信号进行防抖处理；
S4所述信号驱动芯片将进行图像信号处理得到的图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
如图5所示，自动曝光处理的实现方式：实时获取输入图像的统计信息并与设定目标亮度进行比较，而动态调节传感器的曝光时间和增益以达到实际亮度与设定目标亮度接近，实现自动曝光的功能。首先通过测光系统获得当前图像的曝光量，获取各像素的亮度信息，将图像分成若干个区域，区域可设权重，读取加权后的最终的统计信息，根据统计信息调整曝光时间和增益。对于运动物体的场景，优先保证对曝光时间的限定。对于静止的低照度场景，为了降低噪声，优先保证对增益的限定，以达到较好的效果。
如图6所示，自动白平衡处理的实现方式：统计传感器输出的R, G, B 三个颜色通道的平均比值，图像分成若干个区域，统计每个区域的G/R，G/B 均值以及参与统计的相对白点个数。区域可设权重，根据RGB值及相对白点个数，调节RGB增益，实现白平衡。
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种安防摄像机，其特征在于：包括镜头、所述镜头连接的图像传感器、所述图像传感器通过FPC连接的主板，所述主板上设有主处理芯片、所述主处理芯片与信号驱动芯片相连接，所述信号驱动芯片连接网络接口，所述主板上还连接有电源管理器，其中，
所述镜头，用于采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
所述图像传感器，用于将接收的所述图像光信号转换为电信号，并通过FPC线将所述图像电信号输出至所述主控芯片；
所述主控芯片，用于对所述图像点信号进行图像信号处理，并将处理后的图像信号输出至信号驱动芯片；
所述信号驱动芯片，用于将所述图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
2.根据权利要求1所述的安防摄像头，其特征在于：所述图像传感器采集到的所述图像电信号通过并行传输方式输出至所述主控芯片。
3.根据权利要求1所述的安防摄像机，其特征在于：所述图像传感器的分辨率不低于500w。
4.根据权利要求1所述的安防摄像机，其特征在于：所述安防摄像机的图像处理方法包括：
S1通过镜头采集图像光信号，并将所述图像光信号输出给所述图像传感器；
S2所述图像传感器将接收到的所述图像光信号转换为电信号；
S3所述主控芯片接收所述图像电信号并对所述图像电信号进行图像信号处理，其中所述图像信号处理包括：
S3.1根据曝光的目标亮度值对图像光信号做自动曝光处理；
S3.2将步骤S3.1中处理的所述图像光信号做黑电平处理；
S3.3将步骤S3.2中处理的所述图像光信号进行空域去噪处理；
S3.4将步骤S3.3中处理的所述图像光信号进行镜头阴影的校正处理；
S3.5将步骤S3.4中处理的所述图像光信号进行宽动态处理；
S3.6将步骤S3.5中处理的所述图像光信号进行自动白平衡处理；
S3.7将步骤S3.6中处理的所述图像光信号进行伽马校正；
S3.8将步骤S3.7中处理的所述图像光信号进行防抖处理；
S4所述信号驱动芯片将进行图像信号处理得到的图像信号通过网络接口进行输出，其中所述网络接口输出的图像信号为RGB图像信号，信号传输采用差分方式，传输红，绿，蓝，水平同步及垂直同步信号。
5.根据权利要求4所述的安防摄像机，其特征在于：所述自动曝光处理方法包括：通过测光系统获得当前图像的曝光量，获取各像素的亮度信息；将图像分成若干个区域，读取加权后的最终的统计信息，根据统计信息调整曝光时间和增益。
6.根据权利要求5所述的安防摄像机，其特征在于：当图像为运动场景时，应当优先设定曝光时间，当图像为静止的低照度场景时，应当优先设定增益值。
7.根据权利要求4所述的安防摄像机，其特征在于：所述白平衡的处理方法包括：统计图像传感器输出的R, G, B 三个颜色通道的平均比值，图像分成若干个区域，统计每个区域的G/R，G/B 均值以及参与统计的相对白点个数，根据RGB值及相对白点个数，调节RGB增益，实现白平衡。
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