CN103843327A - 摄像机设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摄像机设备，包括具有摄像机控制电子器件的摄像机和控制装置，其中控制装置设于该摄像机内。本发明还提供了一种系统，包括该摄像机设备以及与其通讯的一遥控终端，其中该摄像机由该遥控终端上的一用户界面控制，该用户界面根据从该摄像机内的该控制装置接收到的数据信号生成。

Description

摄像机设备及系统

技术领域

本发明涉及一种摄像机设备及系统，比如一种闭路电视（CCTV）设备和系统。

背景技术

在许多现有CCTV系统中，摄像机是配备有自动对焦功能的变焦单元。电机和摄像机本身和/或外壳相连接，利用由控制电路向电机上的驱动电路传输的控制信号，摄像机可在外壳中移动或者外壳自身可移动。摄像机的移动典型地通过一平移和倾斜机构实现。

控制电路通常包括分立的智能数字电路，用于控制摄像机移动，也用于执行额外的CCTV功能，比如压缩电路，用于将影像或者静态图像帧以数字化方式传输至外部目标，或者比如用于对影像或者静态图像帧执行智能分析处理的电路。在这种现有系统中，所有的CCTV智能功能，比如摄像机运动的控制、影像/图像分析和处理均由控制电路来执行，其中该控制电路设于该外壳内部但位于该摄像机本身的外部。

图1示出了一现有摄像机系统，该摄像机系统包括一设备外壳10，该设备外壳是一CCTV外壳比如一CCTV半球（dome）。该设备外壳10可安装于固定位置，比如一墙架上。该设备外壳10自身也可以是相对于一安装组件（图1中未示出）可移动的。

图2示出了这样一个现有系统500中的一些内部功能组件的设置。有关这些功能组件的更多说明将在以下详细的说明书部分中给出。但是，注意有关该现有系统500的特定特征的下述信息是非常重要的。

一摄像机12位于该设备外壳50内。该摄像机12（其可具有一摄像机外壳12a）包括摄像机电子器件56，用于提供所有常规的涉及影像/图像获取的影像/成像功能，影像/图像的获取则由成像组件20实现，举例来说，该成像组件20可以为电荷耦合元件（CCD），或者互补金属氧化物半导体（CMOS）（如下）。

在该摄像机12外（并且在任何存在的摄像机外壳12a外），且在该设备外壳50内，设有提供CCTV功能的控制电路58，CCTV功能包括控制电机28的运动和提供可远程存取的通讯接口52，比如从一远程终端14。

在现有系统中，控制电路58和通讯接口52位于该设备外壳50内的一固定位置处，且和该摄像机12是分开设置的。控制电路58和通讯接口52是必要的，以使得远程用户能够控制该摄像机执行功能，尤其是那些运行CCTV功能所需的功能。这些CCTV功能可以包括：控制该摄像机的运动（比如平移和/或倾斜），配置用户界面的显示选项，配置用于摄像机控制的电子器件的影像设置，配置影像报警设置，提供可编程的运动屏蔽（motion mask），提供隐私光标（privacy cursor），提供隐私马赛克补丁（mosaic privacy patch），提供机器的显示屏上的色彩条（color bar），提供设备的显示屏上的标志（logo），提供色彩定制、色彩集的定制、图像或标志的定制，提供用户界面的语言的定制，或者配置连接至该用户界面的密码。

由于可能必须支持的CCTV功能的多样性和复杂性，CCTV摄像机系统非常昂贵。

因此，本发明的一个目的就是在提供CCTV摄像机系统的所有现有控制功能，以及额外的控制功能的前提下，将对于复杂、昂贵、专用的控制电路的需求降到最低。

发明内容

鉴于上述目的并根据本发明的第一方面，本发明提供了一种设备，包括：

包括摄像机控制电子器件的一摄像机；以及

一控制装置，

其中该控制装置位于该摄像机内。

因此，采用例如现有的摄像机电子器件，将提供CCTV功能的该控制装置的智能控制电路设于该摄像机内，并位于该摄像机外壳内。相比于通常需要提供用于驱动能源和整体控制的额外电路，这样就能降低非常可观的成本。

特定的CCTV功能可包括以下一种或多种：控制该摄像机的运动（例如平移和/或倾斜）（既可以是摄像机自身在一固定的静止不动的设备外壳内的运动，也可以是该设备外壳相对于一固定点的运动），比如该摄像机或者设备外壳的平移和倾斜；配置该用户界面的显示选项；配置该摄像机电子器件的图像/影像设置；配置影像报警设置；提供可编程的运动屏蔽；提供隐私光标；提供隐私马赛克补丁；提供远程终端显示屏上的色彩条；提供该远程终端的显示屏上的标志；提供图像/影像帧的色彩定制；定制色彩集；定制用户界面中采用的图像或标志；提供用户界面上的语言的定制；或者配置连接至该用户界面的密码。

该控制装置提供CCTV智能功能，而该摄像机举例来说可以为在该控制装置的控制下可移动的。

该摄像机可以为一影像摄像机和/或一静态图像摄像机，用于获取静态图像的图像数据或者一连串影像帧的图像数据。全部控制电路均位于该摄像机自身内，这通过采用该摄像机原先已有的组件就能在只提高极小的成本的情况下得以实现。

较佳地，该控制装置和该摄像机内置的原有电子器件整合在一起。

在本发明的一个实施例中，摄像机电子器件从该摄像机的电荷耦合元件和/或互补金属氧化物半导体中获取电荷耦合元件（CCD）图像数据和/或互补金属氧化物半导体（CMOS）图像数据。在本发明一较佳实施例中，该控制装置对由摄像机电子器件从该摄像机的电荷耦合元件和/或互补金属氧化物半导体处得到的CCD和/或CMOS图像数据进行图像处理。较佳地，该控制装置压缩由摄像机控制电子器件从该摄像机的CCD和/或CMOS获取的CCD和/或CMOS图像数据。

较佳地，该控制装置包括通讯接口，用于在该控制装置和位于远离该摄像机处的机器之间收发信号。

如此，用于控制该摄像机的整个通讯接口位于该摄像机本身的内部。

在本发明的一较佳实施例中，该控制装置配置为生成一用户界面，该用户界面对于远离该摄像机处的机器是可见的，并进一步配置为从远离该摄像机处的机器接收指令。

较佳地，该控制装置配置为接收指令并向摄像机控制电子器件提供控制信号，以便控制该摄像机的至少一功能。

在本发明的一个实施例中，该控制装置经由该用户界面提供对以下功能中的至少一种的控制：配置该用户界面的显示选项；配置该摄像机控制电子器件的影像设置；配置影像报警设置；提供可编程的运动屏蔽；提供隐私光标；提供隐私马赛克补丁；提供机器显示屏上的色彩条；提供设备显示屏上的标志；提供色彩定制、色彩集定制、图像或标志的定制；提供用户界面上语言的定制；配置连接至该用户界面的密码。

该用户界面可以为一可连网的界面，这一界面由该摄像机中作为一网络服务器的通讯接口来提供。

由于该控制装置和该摄像机控制电路均完全位于该摄像机内部，如上列举的所有功能均能由该摄像机内部以及由该摄像机外部经由该通讯接口进行控制。

该控制装置可配置为从位于远离该摄像机处的机器接收控制信号。

在本发明的又一实施例中，该摄像机位于一设备外壳内。该设备外壳可以为一CCTV摄像机外壳，例如一CCTV半球。

在本发明的另一实施例中，该设备包括用于移动该设备外壳和/或位于该设备外壳内的该摄像机的至少一电机。该设备还可包括一电机驱动装置，用于在该控制装置的控制下驱动该至少一电机。较佳地，该电机驱动装置和该至少一电机集成为一体。

在本发明的又一实施例中，该控制装置配置为接收指令并提供控制信号以通过该电机驱动装置控制该至少一电机的运动。较佳地，该电机驱动装置和该控制装置利用信号相互通讯，该信号的生成和通讯均完全在该设备外壳内完成。较佳地，该电机驱动装置和该控制装置通过一串行信号相互通讯。较佳地，该电机驱动装置和该控制装置通过该控制装置生成的一i2c串行信号相互通讯。

在本发明一较佳实施例中，该至少一电机为无刷电机。较佳地，该至少一电机为无刷直流伺服电机。较佳地，该至少一电机配置为直接驱动负载。

在本发明的另一实施例中，该控制装置配置为向该摄像机和/或该电机驱动装置提供控制信号，从而提供一全方位移动倾斜变焦（PTZ）系统的功能。

在本发明一实施例中，该设备外壳是静止不动的，该摄像机在该设备外壳内是可移动的。

可选地，该设备外壳连接至一安装组件，该设备外壳相对于该安装组件可移动，并且该摄像机连同该设备外壳可相对于该安装组件运动。

较佳地，该控制装置配置为向该电机驱动装置提供控制信号，以控制该设备外壳相对于该安装组件的转动和/或该设备外壳相对于该安装组件的倾斜。

较佳地，该控制装置配置为向该摄像机控制电子器件提供控制信号，以控制以下功能中的至少一种：变焦驱动、聚焦驱动、自动对焦、虹膜自动调节、外部源控制下的虹膜调节、自动滤光调节、外部源控制下的滤光调节、曝光速度调节、曝光参数的调节、白/彩平衡调节、及隐私补丁的提供。

本发明还提供了一种系统，包括：

任意一权利要求的设备；以及

和该设备相互通讯的一远程控制终端，

其中该摄像机的控制是由一用户界面实现的，该控制终端根据从位于该摄像机内的该控制装置接收到的数据信号生成该用户界面。

附图说明

下面将参考附图对本发明的实施例进行说明，其中：

图1为一现有摄像机设备外壳的透视图。

图2为安装于图1所示的设备外壳中的一现有摄像机系统的示意图。

图3为本发明一实施例的摄像机系统的示意图。

图4为本发明一实施例的摄像机的摄像机电子器件的示意图。

具体实施方式

下面参考如图3、4所示的一典型实施例对本发明进行说明。

如图3所示为本发明一实施例的系统100的示意图。该系统包括一设备外壳10、一摄像机12和一遥控终端14，其中该设备外壳举例来说可以是如图1所示的CCTV半球。该摄像机12容置于一摄像机外壳12a中。

下面将更加详细地说明本发明的该摄像机12。在如图3所示的典型实施例中，该摄像机12位于该设备外壳10中，该设备外壳可以是一CCTV摄像机外壳，比如图1中举例示出的一CCTV半球。

该摄像机12包括提供摄像机的所有常规功能（见下）的摄像机电子器件16。该摄像机12还包括一智能控制装置18，比如能够够提供所有CCTV功能的CCTV控制装置。由图1可以看出，该摄像机电子器件16和该控制装置18均位于该摄像机内部，该摄像机位于其外壳12a内。在图3所示的典型实施例中，该摄像机电子器件16和该控制装置18集成为一体。

在本发明的文字中，术语“集成为一体”和组件一起出现时是表示硬件组件相互连接，比如安装在同一电路板上，或者是表示功能组件嵌合在一起并采用一个整合为一体的处理器和存储器（见下，参考图3）来实现。举例来说，该摄像机电子器件16可以包括一处理器，比如一嵌入的数字处理器、一现场可编程门阵列（FPGA）、一专用集成电路（ASIC）。

所有控制电路设于该摄像机自身内部（即位于该摄像机外壳12a内部）；这可以通过利用该摄像机12内部已经存在的组件来实现，从而只需增加很少的成本。

该摄像机12还包括一成像组件20，比如一电荷耦合元件（CCD），或者一互补金属氧化物半导体（CMOS）。该摄像机电子器件16包括提供常规摄像机功能的成像电子器件16a，该成像电子器件16a从该成像组件20获取图像数据，以及通过将模拟图像转换为数字图像来压缩图像数据。在该控制装置进一步处理图像数据和/或经由通讯接口22（见下）将图像数据传输至一外部机器之前，图像数据缓冲/存储在该摄像机12内的存储器36中。

和该摄像机电子器件16集成为一体的该智能控制装置18包括通讯接口22，该通讯接口22能够和该遥控终端14（位于该摄像机12和该设备外壳10外部）通讯。在一实施例中，该通讯接口22配置为通过通讯链接40收发有线或无线信号，以和该遥控终端14通讯。举例来说，该通讯链接40可以是通过以太网电缆、或者如无线互联网连接的无线链接方式实现。可选地，该通讯接口22配置为和该遥控终端14通过以双向通讯链接的方式收发的信号通讯，其中信号的收发通过电线或者光纤电缆完成。该通讯接口22还可配置为和多个遥控终端14以及其他相同或者相似的摄像机系统100通讯，以形成一通讯网络，通过该通讯网络各个摄像机12可在一个或多个远程地点进行控制。

尤其是，该控制装置18内的该通讯接口22配置为生成一用户界面24，该用户界面24在该遥控终端14的屏幕26上远程可见。这是通过该通讯接口22生成接口信号以发送至该遥控终端14并且应答从该遥控终端14接收到的控制指令信号从而实现的。该用户界面（由该控制装置18生成）提供了包括有关于该摄像机的CCTV功能的一菜单结构。一操作者可以在该遥控终端14上和该用户界面24互动，输入由该遥控终端14传输的、并通过设于该摄像机12的该控制装置18内的通讯接口接收的指令。在该用户界面24上输入指令的一种通常方式为通过一个人电脑或者类似机器作为该遥控终端14。在接收指令后，该控制装置18传输控制信号，该控制信号由该摄像机控制电子器件16接收、并用于控制该摄像机的一功能。举例来说，由该遥控终端14发送并由该摄像机控制电子器件16经由该摄像机12的该控制装置18的该通讯接口22接收的指令，可以是和配置该用户界面24的显示选项相关，和配置摄像机控制电子器件16的影像设置有关，和配置影像报警设置有关，和提供可编程的运动屏蔽有关，和提供隐私光标有关，和提供隐私马赛克补丁有关，和提供该遥控终端14的显示屏26上的色彩条有关，和提供该遥控终端14的显示屏26上的标志有关，和提供色彩定制有关、和提供色彩集的定制有关、和提供图像或标志的定制有关，和提供该用户界面24的语言的定制，或者配置连接至该用户界面24的密码有关。

对影像报警设置的配置使得本发明的系统100能够在该成像组件20探测到有特定的运动（比如反常运动）时触发一自动警报。然后，该摄像机控制电子器件自动从该成像组件20获取包含反常运动的图像数据，并如上所述地压缩该图像数据。该图像数据缓冲/存储在该摄像机12内的存储器36中，并经由通讯接口22发送至该遥控终端14，以触发基于包含该反常运动的图像数据的一警报。举例来说，通过这一方式，本发明的系统100就能够探测到财产的侵入者并且向该遥控终端14处的操作者发出信号显示侵入者的存在。

在配置该用户界面24的显示选项和/或配置该摄像机控制电子器件16的影像设置时，该用户界面24的显示屏26的一部分可被冻结（即显示最后一帧影像/图像帧的静态图像），以协助操作者选择适当的设置或者选项。

该系统100还包括一电机28和一电机驱动装置30（和该电机28集成为一体）。在如图3所示的典型实施例中，该至少一电机28和电机驱动装置30设于该摄像机12外且位于该设备外壳10之内，以在该设备外壳10内控制该摄像机的运动，比如该摄像机的平移和倾斜。

该电机28为一直接驱动无刷直流伺服电机，而该电机驱动装置30包括驱动电路并且配置为在该控制装置18的控制下驱动该至少一电机28移动该摄像机12和/或该设备外壳10。该控制装置18经由i2c串行信号32和该电机驱动装置30通讯，该i2c串行信号的生成和通讯完全在该设备外壳10内进行。这得以实现是由于该摄像机控制电子器件16自身能够提供i2c控制流32。这样相比于通常需要提供用于驱动力和总体控制的额外电路来说，就能够产生非常可观的成本降低的效果。

在一实施例中，任何时候该设备外壳10均保持静止，该至少一电机28配置为响应一控制信号相对一安装组件（未示出）移动该摄像机12，该安装组件和该摄像机12相连接于该设备外壳10内，该控制信号由该控制装置18发送并由该电机驱动装置30接收以驱动该至少一电机28移动该摄像机12。

在一可选实施例中，该设备外壳10和一安装组件（未示出）相连接，并且可响应一控制信号从而相对于该安装组件运动，该控制信号由该控制装置18发送并由该电机驱动装置30接收以驱动该至少一电机28移动该设备外壳10。在这一实施例中，该摄像机12可随着该设备外壳10一起相对于安装组件运动。举例来说，以这种方式，该控制装置18能够控制该设备外壳10相对于安装组件旋转和/或倾斜。

该控制装置18配置为发送能够被该电机驱动装置30和/或该摄像机12接收的信号，从而提供一全方位移动倾斜变焦（PTZ）摄像机的所有功能。

该控制装置18还配置为向该摄像机控制电子器件16（具体地可以是该成像电子器件16a）提供控制信号，以控制该摄像机12的特定的成像/录像功能，比如变焦驱动、聚焦驱动、自动对焦、虹膜自动调节、外部源控制下的虹膜调节、自动滤光调节、外部源控制下的滤光调节、曝光速度调节、曝光参数的调节、白/彩平衡调节、或者隐私补丁的提供。

图4更详尽地示出了本发明一实施例的摄像机电子器件16（包含控制装置18）。从图3可以看出该摄像机控制电子器件包括微处理器34和存储器36。图3还示出该i2c串行信号链接32，该控制装置经由该i2c串行信号链接32和该电机驱动装置30和该电机28通讯，图3还示出了其他链接，该摄像机控制电子器件16经由其他链接和该成像组件20通讯，该通讯接口22如上所述并如图2所示地、也经由其他链接和该遥控终端14通讯。

在上述如图3、4所示的实施例中，所有智能控制、驱动组件以及用于经由一用户界面控制该摄像机的整个通讯接口，均包含于该摄像机12内部，该摄像机12采用如图4所示的该摄像机电子器件16。该i2c串行链接32（该控制装置18发出的指令经由其通过该电机驱动装置30传输至该电机28）的生成和通讯完全在该设备外壳10内完成。这得以实现是由于该摄像机12自身和其内部电子器件及电路能够生成并提供该i2c串行链接32。这样，在该系统100中，在该摄像机外壳或者该设备外壳10的外部无需设置控制电路或者动力驱动组件。所需要的额外电路仅有输入功率调节电路（图中未示出），用于为电机提供电源，以及浪涌保护电路（也未在图中示出）。

以上参考示出本发明的一个实施例的附图以举例的形式对本发明进行了说明。容易理解本发明存在许多种不同的实施方式，这些实施方式均落入权利要求所限定的本发明的保护范围中。

Claims (32)

1.一种设备，包括：

包括摄像机电子器件的一摄像机；以及

一控制装置，配置为提供闭路电视功能，

其中该控制装置设于该摄像机内。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该控制装置和该摄像机电子器件集成为一体。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，该摄像机控制电子器件从该摄像机的电荷耦合元件和/或互补金属氧化物半导体中获取电荷耦合元件（CCD）图像数据和/或互补金属氧化物半导体（CMOS）图像数据。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，该控制装置对由该摄像机控制电子器件从该摄像机的电荷耦合元件和/或互补金属氧化物半导体处得到的CCD和/或CMOS图像数据进行图像处理。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，该控制装置压缩由该摄像机控制电子器件从该摄像机的CCD和/或CMOS获取的CCD和/或CMOS图像数据。

6.如权利要求2-5中任意一项所述的设备，其特征在于，该控制装置包括通讯接口，用于在该控制装置和位于远离该摄像机处的机器之间收发信号。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为生成一用户界面，该用户界面对于远离该摄像机处的机器是可见的，该控制装置还配置为从远离该摄像机处的机器接收指令以控制该控制装置。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为接收指令并向该摄像机控制电子器件提供控制信号，以控制该摄像机的至少一功能。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，该控制装置提供经由该用户界面对以下功能中的至少一种进行的控制：配置该用户界面的显示选项；配置该摄像机控制电子器件的影像设置；配置影像报警设置；提供可编程的运动屏蔽；提供隐私光标；提供隐私马赛克补丁；提供机器显示屏上的色彩条；提供该设备的显示屏上的标志；提供色彩定制、色彩集定制、图像或标志的定制；提供用户界面上语言的定制；配置连接至该用户界面的密码。

10.如权利要求6-9中任意一项所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为从位于远离该摄像机处的机器接收遥控信号。

11.如上述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，该摄像机在该控制装置的控制下可运动。

12.如上述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，该设备还包括一设备外壳，该摄像机位于该设备外壳内。

13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，该设备外壳为一CCTV摄像机外壳，例如一CCTV半球。

14.如权利要求11、12或13所述的设备，其特征在于，该设备包括用于移动该设备外壳和/或该摄像机的至少一电机。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，该设备还包括一电机驱动装置，用于在该控制装置的控制下驱动该至少一电机。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，该电机驱动装置和该至少一电机集成为一体。

17.如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为接收指令并提供控制信号以通过该电机驱动装置控制该至少一电机的运动。

18.如权利要求15-17中任意一项所述的设备，其特征在于，该电机驱动装置和该控制装置通过信号相互通讯，该信号由该控制装置生成并完全在该设备外壳内传输。

19.如权利要求15-18中任意一项所述的设备，其特征在于，该电机驱动装置和该控制装置通过一串行信号相互通讯。

20.如权利要求15-19中任意一项所述的设备，其特征在于，该电机驱动装置和该控制装置通过一i2c串行信号相互通讯。

21.如权利要求15-20中任意一项所述的设备，其特征在于，该至少一电机为无刷电机。

22.如权利要求15-21中任意一项所述的设备，其特征在于，该至少一电机为无刷直流伺服电机。

23.如权利要求15-22中任意一项所述的设备，其特征在于，该至少一电机配置为直接驱动负载的。

24.如权利要求15-23中任意一项所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为向该摄像机和/或该电机驱动装置提供控制信号，以提供一全方位移动倾斜变焦（PTZ）摄像机系统的功能。

25.如权利要求13-24中任意一项所述的设备，其特征在于，该设备外壳静止，该摄像机在该设备外壳内可移动。

26.如权利要求14-24中任意一项所述的设备，其特征在于，该设备外壳连接至一安装组件，该设备外壳相对于该安装组件可移动，该摄像机可随该设备外壳相对于该安装组件运动。

27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为向该电机驱动装置提供控制信号，以控制该设备外壳相对于该安装组件的转动和/或该设备外壳相对于该安装组件的倾斜。

28.如上述权利要求中任意一项所述的设备，其特征在于，该控制装置配置为向该摄像机电子器件提供控制信号，以控制以下功能中的至少一种：摄像机变焦、摄像机聚焦、自动对焦、虹膜自动调节、外部源控制下的虹膜调节、自动滤光调节、外部源控制下的滤光调节、曝光速度调节、曝光参数的调节、白/彩平衡调节、及隐私补丁的提供。

29.一种系统，包括：

上述权利要求中任意一项所述的设备；以及

和该设备相互通讯的一遥控终端，

其中该摄像机由该遥控终端上的一用户界面控制，该用户界面根据从该摄像机内的该控制装置接收到的数据信号生成。

30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，该用户界面由该控制装置生成。

31.如权利要求29或30所述的系统，其特征在于，该遥控终端包括控制互动装置，用于生成向该控制装置发送的控制信号。

32.如前参考附图所描述并如附图所示的一种设备和/或系统。

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