CN106034230A - 一种基于soc芯片的安全型视频监控系统及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统及监控方法，包括监控主机、及若干个监控设备，监控设备包括摄像头、全方位电动云台、系统级芯片SOC和电源模块；监控主机分别与各监控设备相连，各监控设备的系统级芯片SOC将接收到监控主机发送的加密特征图像与摄像头拍摄的图像进行特征识别；当发现拍摄的图像中有与加密特征图像匹配的对象时，控制摄像头对匹配的对象进行跟踪拍摄；当发现摄像头跟踪拍摄的目标对象不在该跟踪拍摄区域时，控制其他监控设备对目标对象继续进行跟踪拍摄，再通过系统级芯片SOC把实时拍摄的图像进行数据级加密后发送给监控主机。本发明安全性高，设备利用率高，排除错漏关键信息的可能，工作效率高，节约了人力成本。

Description

一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及视频监控应用领域，具体是一种安全型视频监控系统及监控方法。

背景技术

随着社会的发展，不管公路系统、公安系统、电力系统以及智能小区车库等各个区域都安装有视频监控系统，视频监控已深入了人们的日常生活。

当前的视频监控系统大部分为一台主控制器连接许多摄像头，通过一台主控制器接收多个摄像头实时拍摄的图像，通过监控人员监控拍摄的图像，监控人员发现有特殊情况时，才能针对具体情况进行区别处理。由于所有的图像都要传送到主控制器由监控人员进行处理，不仅需要耗费大量的人力，而且常常会因为一些人为因素错漏关键信息；再者由于主控制器连接许多摄像头，其处理的实时性势必会受到一定的影响。

目前市场上已有的视频监控设备所传输的图像均为明码传输，这样视频图像一旦被不法分子截取，就会给企业或者个人带来不可估量的损失。因此，本发明提出来一种安全型视频监控设备，在图像的传输过程中，所有的数据都是经过加密的，这样就大大提高了设备的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统及监控方法，其能够提高视频监控效率，并能够提高视频传输的安全性。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统，包括：

监控主机，以及监控主机连接的若干个监控设备；其中：

监控主机，用于发送加密后的特征图像至各监控设备的系统级芯片SOC，并控制搭载有摄像头的全方位电动云台寻找匹配的特征图像，并接收该图像；

监控设备包括：

摄像头，用于寻找特征图像并对匹配对象进行跟踪拍摄；

系统级芯片SOC，用于将监控主机发送的特征图像进行解密，并将该解密的特征图像通过摄像头进行寻找拍摄；对获取的拍摄图像进行加密后并发送至监控主机；

全方位电动云台，用于携带摄像头寻找特征图像，并对匹配对象进行跟踪拍摄；

电源模块，用于给监控设备供电；

所述监控主机分别与各监控设备相连，各监控设备的系统级芯片SOC分别与搭载全方位电动云台的摄像头相连，将接收到监控主机发送的加密特征图像与摄像头拍摄的图像进行特征识别；当监控主机发现摄像头拍摄的图像中有与加密特征图像匹配的对象时，控制全方位电动云台搭载摄像头通过图像跟踪对匹配的对象进行跟踪拍摄；当监控主机发现摄像头跟踪拍摄的目标对象不在该跟踪拍摄区域时，控制其他监控设备对目标对象继续进行跟踪拍摄，再通过系统级芯片SOC把实时拍摄到的图像进行数据级加密后，发送给监控主机。

进一步，所述系统级芯片SOC包括RISC嵌入式内核，以及通过AHB数据总线连接的Flash存储器、SRAM静态随机存取存储器、A/D转换器及USB、UART、CSIO、I2C外设接口模块。

进一步，所述RISC嵌入式内核，包括系统定时器，以及通过AHB数据总线连接的中断输入和NVIC中断控制器。

所述SRAM静态随机存取存储器，包括两个独立的SRAM，以及通过AHB数据总线连接的DMA直接内存存取处理器。

本发明还进一步给出了一种基于SOC芯片的安全型视频监控方法，该方法包括下述步骤：

1)监控主机将加密特征图像发送至各个监控设备的系统级芯片SOC，各监控设备中系统级芯片SOC将监控主机发送的特征图像采用flash模块中的security网络安全技术及其协议进行解密；

2)同时监控主机控制各监控设备中搭载有摄像头的全方位电动云台360°旋转，寻找与该特征图像相匹配的对象；

3)其中，各监控设备分别通过系统级芯片SOC中的SRAM静态随机存取存储器内的DMA直接内存存取处理器快速对摄像头拍摄的图片与特征图像进行特征匹配，确定是否为目标对象；

4)若与特征图像相匹配，为目标对象，则摄像机由全方位电动云台转动角度对目标对象采用flash存储器中的图像跟踪软件对目标对象进行全方位跟踪拍摄，并将该信息传递至监控主机；

5)同时，通过flash存储器中的security网络安全技术及其协议对跟踪拍摄的目标对象进行加密，并实时把加密的目标对象图片发送给后台监控主机；

6)若目标对象在该监控设备的监控边界，则该设备的系统及芯片SOC向监控主机发送到达边界的信息；

7)监控主机根据获取到达边界的信息，对距离该目标对象最近的下一台监控设备发送监控命令，继续对目标对象进行跟踪拍摄，重复步骤2)-6)，直至监控主机发送停止监控指令，视频监控结束。

进一步，所述步骤3)中，通过系统级芯片SOC中的DMA直接内存存取处理器快速对摄像头拍摄的图片与特征图像进行特征匹配，确定是否为目标对象，包括下述步骤：

3a)监控主机控制搭载有摄像头的全方位电动云台以预定转动角度增量；

3b)获取所述摄像机在每个转动角度拍摄的监控图像；

3c)采用flash存储器中的图像识别软件来确定与特征图像是否相匹配，进而确定目标对象。

进一步，所述步骤4)中，采用flash存储器中的图像跟踪软件对目标对象进行全方位跟踪拍摄，包括下述步骤：

4a)根据摄像机的转动角度与目标对象对应关系,确定全方位电动云台的第一转动角度；

4b)根据匹配对象的位置信息,确定目标对象与摄像机监控区域的边界的最远距离；

4c)根据最远距离,确定摄像机监控区域的第一缩放倍数；

4d)根据第一转动角度和第一缩放倍数，控制全方位电动云台的转动角度以及摄像机的焦距,对匹配目标对象进行跟踪拍摄。

基于上述技术方案，本发明实施例的安全型视频监控设备，根据获取的加密特征图像信息，能够从摄像机监控区域的监控图像中识别出与特征图像相匹配的目标对象，并通过图像加密把跟踪拍摄的目标对象的图像实时发送给后台监控系统。本发明不仅安全性很高，而且极大地提高了设备的利用率，排除了因人为因素而错漏关键信息的可能，大大地提高了工作效率，节约了人力成本。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1基于SOC芯片的安全型视频监控系统硬件部分的框图。

图2是系统及芯片SOC的内部功能框图。

图3是RISC功能框图。

图4是flash功能框图。

图5是SRAM功能框图。

图6图像识别方法示意性流程图。

图7图像跟踪方法示意性流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术优点和方案更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统，包括硬件部分，硬件部分包括摄像头镜头、系统级芯片SOC、全方位电动云台、电源模块以及视频监控主机。系统级芯片SOC设计安装在前端设备上，图像识别软件和图像跟踪软件也设计在摄像头前端。

具体包括：

监控主机，以及监控主机连接的若干个监控设备；其中：

监控主机，用于发送加密后的特征图像至各监控设备的系统级芯片SOC，并控制搭载有摄像头的全方位电动云台寻找匹配的特征图像，并接收该图像；

监控设备包括：摄像头，用于寻找特征图像并对匹配对象进行跟踪拍摄；

系统级芯片SOC，用于将监控主机发送的特征图像进行解密，并将该解密的特征图像通过摄像头进行寻找拍摄；对获取的拍摄图像进行加密后并发送至监控主机；

全方位电动云台，用于携带摄像头寻找特征图像，并对匹配对象进行跟踪拍摄；

电源模块，用于给监控设备供电；

监控主机分别与各监控设备相连，各监控设备的系统级芯片SOC分别与搭载全方位电动云台的摄像头相连，将接收到监控主机发送的加密特征图像与摄像头拍摄的图像进行特征识别；当监控主机发现摄像头拍摄的图像中有与加密特征图像匹配的对象时，控制全方位电动云台搭载摄像头通过图像跟踪对匹配的对象进行跟踪拍摄；当监控主机发现摄像头跟踪拍摄的目标对象不在该跟踪拍摄区域时，控制其他监控设备对目标对象继续进行跟踪拍摄，再通过系统级芯片SOC把实时拍摄到的图像进行数据级加密后，发送给监控主机。

如图2所示，系统级芯片SOC包括RISC嵌入式内核，以及通过AHB数据总线连接的内置有64K字节的Flash存储器、还集成有16K字节的SRAM静态随机存取存储器、A/D转换器及USB、UART、CSIO、I2C等丰富的外设接口模块。AHB系统总线与嵌入式内核RISC,SRAM,flash相连。AHB-APB总线分别与内置的A/D转换模块及各种外设接口相连接。

如图3所示，本发明实例中，嵌入式内核RISC内核具备强大的32位处理能力，采用Harvard总线结构，提供独立的I-Code总线、D-Code总线以及System总线。运行至最高50MHz的高性能RISC内核，支持低功耗睡眠模式；包括内置24位系统定时器，用于管理操作系统任务；以及通过AHB数据总线连接的中断输入和支持32个中断输入和4级优先级选择的NVIC中断控制器。

如图4所示，系统级芯片SOC内置有64K字节的Flash存储器，用于存放用户程序及专用数据；支持ISP程序代码升级；具有数据传输过程中加密功能的security网络安全技术及其协议模块。

如图5所示，集成有16K字节的SRAM静态随机存取存储器，由两个独立的SRAM(SRAM0,SRAM1)构成，SRAM0连接Cortex-M3内核的I-Code总线或D-Code总线，SRAM1连接Cortex-M3内核的System总线；分别为8K字节，以及通过AHB数据总线连接的DMA直接内存存取处理器。

如图6所示，下面给出本发明一种SOC芯片的安全型视频监控方法，包括下述步骤：

1)监控主机将加密特征图像发送至各个监控设备的系统级芯片SOC，各监控设备中系统级芯片SOC将监控主机发送的特征图像采用flash模块中的security网络安全技术及其协议进行解密；

2)同时监控主机控制各监控设备中搭载有摄像头的全方位电动云台360°旋转，寻找与该特征图像相匹配的对象；

3)其中，各监控设备分别通过系统级芯片SOC中的SRAM静态随机存取存储器内的DMA直接内存存取处理器快速对摄像头拍摄的图片与特征图像进行特征匹配，确定是否为目标对象；

具体的，包括下述步骤：

3a)监控主机控制搭载有摄像头的全方位电动云台以预定转动角度增量；

3b)获取所述摄像机在每个转动角度拍摄的监控图像；

3c)采用flash存储器中的图像识别软件来确定与特征图像是否相匹配，进而确定目标对象；

4)若与特征图像相匹配，为目标对象，则摄像机由全方位电动云台转动角度对目标对象采用flash存储器中的图像跟踪软件对目标对象进行全方位跟踪拍摄，并将该信息传递至监控主机；

具体的，见图7所示，包括下述步骤：

4a)根据摄像机的转动角度与目标对象对应关系,确定全方位电动云台的第一转动角度；

4b)根据匹配对象的位置信息,确定目标对象与摄像机监控区域的边界的最远距离；

4c)根据最远距离,确定摄像机监控区域的第一缩放倍数；

4d)根据第一转动角度和第一缩放倍数，控制全方位电动云台的转动角度以及摄像机的焦距,对匹配目标对象进行跟踪拍摄；

5)同时，通过flash存储器中的security网络安全技术及其协议对跟踪拍摄的目标对象进行加密，并实时把加密的目标对象图片发送给后台监控主机；

6)若目标对象在该监控设备的监控边界，则该设备的系统及芯片SOC向监控主机发送到达边界的信息；

7)监控主机根据获取到达边界的信息，对距离该目标对象最近的下一台监控设备发送监控命令，继续对目标对象进行跟踪拍摄，重复步骤2)-6)，直至监控主机发送停止监控指令，视频监控结束。

因此，本发明实施例的安全视频监控系统，确定与特征图像匹配的目标对象，对摄像机监控区域的目标对象进行跟踪拍摄，判断目标对象到达监控边界，监控主机更具监控画面命令下一台监控设备继续对目标对象进行跟踪拍摄，由此能够提高操作效率和监控的有效性。

安全型视频监控设备在工作时，电源模块提供不间断的电源，保证了整个设备的正常运行；系统级芯片SOC接收后台摄像监控系统推送的加密特征图像，通过图像识别软件实时将加密特征图像与摄像头拍摄的图像进行特征识别，无需由监控人员进行监控识别，排除了因人为因素而错漏关键信息的可能，大大提高了工作效率，节约了人力成本；当发现摄像头拍摄的图像中有与加密特征图像匹配的对象时，采用全方位电动云台并通过图像跟踪软件对匹配的对象进行跟踪拍摄，再通过系统级芯片SOC实时把拍摄到的图像进行数据级加密后，发送给后台摄像监控系统，极大地提高了设备的利用率。在设备整个工作过程中，图像信息的接收和发送都是经过加密处理的，保证了数据传送过程中的安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于SOC芯片的安全型视频监控系统，其特征在于，包括：

监控主机，以及监控主机连接的若干个监控设备；其中：

监控主机，用于发送加密后的特征图像至各监控设备的系统级芯片SOC，并控制搭载有摄像头的全方位电动云台寻找匹配的特征图像，并接收该图像；

监控设备包括：

摄像头，用于寻找特征图像并对匹配对象进行跟踪拍摄；

系统级芯片SOC，用于将监控主机发送的特征图像进行解密，并将该解密的特征图像通过摄像头进行寻找拍摄；对获取的拍摄图像进行加密后并发送至监控主机；

全方位电动云台，用于携带摄像头寻找特征图像，并对匹配对象进行跟踪拍摄；

电源模块，用于给监控设备供电；

所述监控主机分别与各监控设备相连，各监控设备的系统级芯片SOC分别与搭载全方位电动云台的摄像头相连，将接收到监控主机发送的加密特征图像与摄像头拍摄的图像进行特征识别；当监控主机发现摄像头拍摄的图像中有与加密特征图像匹配的对象时，控制全方位电动云台搭载摄像头通过图像跟踪对匹配的对象进行跟踪拍摄；当监控主机发现摄像头跟踪拍摄的目标对象不在该跟踪拍摄区域时，控制其他监控设备对目标对象继续进行跟踪拍摄，再通过系统级芯片SOC把实时拍摄到的图像进行数据级加密后，发送给监控主机。

2.根据权利要求1所述的基于SOC芯片的安全型视频监控系统，其特征在于，所述系统级芯片SOC包括RISC嵌入式内核，以及通过AHB数据总线连接的Flash存储器、SRAM静态随机存取存储器、A/D转换器及USB、UART、CSIO、I2C外设接口模块。

3.根据权利要求2所述的基于SOC芯片的安全型视频监控系统，其特征在于，所述RISC嵌入式内核，包括系统定时器，以及通过AHB数据总线连接的中断输入和NVIC中断控制器。

4.根据权利要求2所述的基于SOC芯片的安全型视频监控系统，其特征在于，所述SRAM静态随机存取存储器，包括两个独立的SRAM，以及通过AHB数据总线连接的DMA直接内存存取处理器。

5.一种基于SOC芯片的安全型视频监控方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

1)监控主机将加密特征图像发送至各个监控设备的系统级芯片SOC，各监控设备中系统级芯片SOC将监控主机发送的特征图像采用flash模块中的security网络安全技术及其协议进行解密；

2)同时监控主机控制各监控设备中搭载有摄像头的全方位电动云台360°旋转，寻找与该特征图像相匹配的对象；

3)其中，各监控设备分别通过系统级芯片SOC中的SRAM静态随机存取存储器内的DMA直接内存存取处理器快速对摄像头拍摄的图片与特征图像进行特征匹配，确定是否为目标对象；

4)若与特征图像相匹配，为目标对象，则摄像机由全方位电动云台转动角度对目标对象采用flash存储器中的图像跟踪软件对目标对象进行全方位跟踪拍摄，并将该信息传递至监控主机；

5)同时，通过flash存储器中的security网络安全技术及其协议对跟踪拍摄的目标对象进行加密，并实时把加密的目标对象图片发送给后台监控主机；

6)若目标对象在该监控设备的监控边界，则该设备的系统及芯片SOC向监控主机发送到达边界的信息；

7)监控主机根据获取到达边界的信息，对距离该目标对象最近的下一台监控设备发送监控命令，继续对目标对象进行跟踪拍摄，重复步骤2)-6)，直至监控主机发送停止监控指令，视频监控结束。

6.根据权利要求5所述的基于SOC芯片的安全型视频监控方法，其特征在于，所述步骤3)中，通过系统级芯片SOC中的DMA直接内存存取处理器快速对摄像头拍摄的图片与特征图像进行特征匹配，确定是否为目标对象，包括下述步骤：

3a)监控主机控制搭载有摄像头的全方位电动云台以预定转动角度增量；

3b)获取所述摄像机在每个转动角度拍摄的监控图像；

3c)采用flash存储器中的图像识别软件来确定与特征图像是否相匹配，进而确定目标对象。

7.根据权利要求5所述的基于SOC芯片的安全型视频监控方法，其特征在于，所述步骤4)中，采用flash存储器中的图像跟踪软件对目标对象进行全方位跟踪拍摄，包括下述步骤：

4a)根据摄像机的转动角度与目标对象对应关系,确定全方位电动云台的第一转动角度；

4b)根据匹配对象的位置信息,确定目标对象与摄像机监控区域的边界的最远距离；

4c)根据最远距离,确定摄像机监控区域的第一缩放倍数；

4d)根据第一转动角度和第一缩放倍数，控制全方位电动云台的转动角度以及摄像机的焦距,对匹配目标对象进行跟踪拍摄。