CN106161965A - 一种摄像机及摄像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像机及摄像方法，其包括用于拾取外界图像的图像采集模块、供电模块、用于存储外界图像的硬盘模块、用于对图像采集模块采集的图像进行处理并输出至硬盘模块的主控板、以及用于将主控板输出的USB信号转换为SATA信号并传输至硬盘模块的转换模块；所述图像采集模块、转换模块以及供电模块均与所述主控板相连接，所述转换模块与所述硬盘模块相连接。本发明提供的摄像机内增设的硬盘模块，所述硬盘模块为可以支持到2T的机械硬盘或者固态硬盘，大大提高了录像文件的存储时间。同时，采用硬盘来存储，摄像机的传输下载录像文件的速度可以达到7‑8Mbyte/s，提高了数据传输与下载的速度。

Description

一种摄像机及摄像方法

技术领域

本发明涉及摄像机技术领域，特别涉及一种摄像机及摄像方法。

背景技术

随着社会经济和网络技术的发展，网络产品逐渐覆盖了我们生活中的各个角落，其中摄像机的出现和发展，通过其捕捉图像并传输或保存图像的功能，被越来越多地广泛应用于教育、商业、医疗和公共事业等多个领域，发挥了巨大的作用。目前，普遍使用的摄像机有网络摄像机和离线摄像机，网络摄像机捕捉图像并通过网络将图像实时传输外部控制设备；离线摄像机捕捉图像并将图像存储于自身的存储设备。对于网络摄像机其在网络不稳定或发生故障时会产生图像丢失。而对于离线摄像机其采用TF卡作为本地存储器。所述TF卡容量最大达到64G，一般只能存储3-7天的录像。如果想要保存更长时间的录像文件，则只能更换存储卡或将存储卡的文件下载后保存。并且摄像机存储录像是7*24小时不间断写入的，由于TF卡存储容量大小和读写次数限制，对这种长时间不间断的读写很容易导致TF卡坏死。并且，所述TF卡传输下载录像文件的速度一般是1-3Mbyte/s，如果要传输下载大量的录像文件，则需要很长的时间，限制了离线摄像机的使用范围。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种摄像机及摄像方法，以解决现有摄像机存在的传输数据慢并且容易丢失数据的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种摄像机，其包括：用于拾取外界图像的图像采集模块、供电模块、用于存储外界图像的硬盘模块、用于对图像采集模块采集的图像进行处理并输出至硬盘模块的主控板、以及用于将主控板输出的USB信号转换为SATA信号并传输至硬盘模块的转换模块；所述图像采集模块、转换模块以及供电模块均与所述主控板相连接，所述转换模块与所述硬盘模块相连接。

所述摄像机，其还包括：用于以无线形式将主控板处理后的图像信息发送至网络侧设备的无线通信模块，所述无线通信模块与主控板相连接。

所述摄像机，其中，所述无线通信模块为wifi通信模块和/或4G通信模块。

所述摄像机，其还包括：用于通过以太网将主控板处理后的图像信息发送至网络侧设备的有线通信模块，所述有线通过模块与主控板相连接。

所述摄像机，其中，所述图像采集模块包括：用于采集图像的图像传感单元和用于对采集的图像进行预处理的图像预处理单元，所述图像传感单元与图像预处理单元连接，所述图像预处理单元与主控板相连接。

所述摄像机，其中，所述硬盘模块为机械硬盘或固态硬盘。

所述摄像机，其中，所述转换模块为用于将USB信号转换为SATA信号的桥控制器。

所述摄像机，其还包括：用于包裹图像采集模块、硬盘模块、转换模块以及主控板的外壳，所述外壳的外表面设置有与图像采集模块相连接的镜头，所述镜头的外表面设有用于防止镜头凝水的亲水膜。

所述摄像机，其中，所述亲水膜为纳米级二氧化硅/二氧化钛涂层。

一种摄像方法，其包括：

图像采集模块获取外界图像，并将所述图像传输至主控器；

所述主控器接收并处理所述图像，将处理后的图像通过转换模块发送至硬盘模块，以及通过无线通信模块将所述图像实时传输至网络侧设备；

所述硬盘模块接收并存储所述图像。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种摄像机，其包括用于拾取外界图像的图像采集模块、供电模块、用于存储外界图像的硬盘模块、用于对图像采集模块采集的图像进行处理并输出至硬盘模块的主控板、以及用于将主控板输出的USB信号转换为SATA信号并传输至硬盘模块的转换模块；所述图像采集模块、转换模块以及供电模块均与所述主控板相连接，所述转换模块与所述硬盘模块相连接。本发明提供的摄像机内增设的硬盘模块，所述硬盘模块为可以支持到2T的机械硬盘或者固态硬盘，大大提高了录像文件的存储时间。同时，采用硬盘来存储，摄像机的传输下载录像文件的速度可以达到7-8Mbyte/s，提高了数据传输与下载的速度。

附图说明

图1为本发明提供的摄像机的结构原理图。

图2为本发明提供的摄像方法的较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种摄像机，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

请参照图1，图1为本发明提供摄像机的结构原理图。所述摄像机包括：用于拾取外界图像的图像采集模块100、供电模块200、用于存储外界图像的硬盘模块300、用于对图像采集模块100采集的图像进行处理并输出至硬盘模块300的主控板400、以及用于将主控板400输出的USB信号转换为SATA信号并传输至硬盘模块300的转换模块500；所述图像采集模块100、转换模块500以及供电模块200均与所述主控板400相连接，所述转换模块500与所述硬盘模块300相连接。本发明提供的摄像机内增设的硬盘模块300，所述硬盘模块300为可以支持到2T的机械硬盘或者固态硬盘，大大提高了录像文件的存储时间。同时，采用硬盘来存储，摄像机的传输下载录像文件的速度可以达到7-8Mbyte/s，提高了数据传输与下载的速度。

所述图像采集模块100可以包括用于采集图像的图像传感单元101和用于对采集的图像进行预处理的图像预处理单元102，所述图像传感单元101设有用于采集原始图像的摄像头，所述图像传感单元101可以为CCD图像传感单元或CMOS图像传感单元等。所述图像预处理单元102用于对接收的来自图像传感单元101的原始图像进行预处理，常见的处理方式可基于FPGA（Field － Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）或DSP（DigitalSignal Processing，数字信号处理）等。所述图像预处理单元102将所述预处理后的图像信息发送至主控板400。在实际应用中，所述图像预处理单元102可以将处理后的图像传输至USB接口，传输过程中，图像数据/帧依序经USB协议层、USB链路层及USB物理层处理后再经USB输出至主控板400。所述图像预处理单元102也可以通过以太网直接将处理后的图像输至主控板400等。

所述主控板400用于接收图像采集模块100采集的图像，并将接收到的图像发送至硬盘模块300。所述主控板400为主控芯片，如Hi3518型芯片等。所述主控板400可以设置有USB接口，通过USB接口与图像采集模块100相连接，同时与转换模块500相连接。

所述转换模块500用于将主控板400输出的USB信号转换为SATA信号，并将所述SATA信号传输至硬盘模块300。所述转换模块500为用于将USB信号转换为SATA信号的桥控制器（Usb To Sata Bridge Controller），如，Usb2.0 To Sata Bridge Controller，Usb3.0 To Sata Bridge Controller等。在实际应用中，由于所述Usb2.0 To Sata BridgeController采用了PPP(Point to Point Protocol，点对点协议)的连接方式，每个mSATA（mini-SATA）接口只能连接一块硬盘，且单路硬盘的数据带宽一般为100Mbyte/s，从而当本发明应用于处理高分辨率的图像数据时，可以增加并行mSATA接口控制器数量来实现多个硬盘的并行读写。

所述硬盘模块300用于存储采集图像，如支持到2T的机械硬盘或者固态硬盘等。所述硬盘可以进行多次读写，减少了摄像机的故障次数。同时机械硬盘具有耐高温性的性能，从而也提高了整个摄像机的稳定性。并且其数据传输速度快，在使用硬盘来存储的情况下，摄像机的传输下载录像文件的速度可以达到7-8Mbyte/s，给人们的使用带来了方便。

示例性的，所述摄像机还可以包括用于以无线形式将主控板400处理后的图像信息发送至网络侧设备的无线通信模块，所述无线通信模块与主控板400相连接。所述无线通信模块优选为wifi模块或/和4G模块，这样当摄像机用于无法架设网线的地方也可以实现实时采用并传输图像的功能，增加了摄像机的使用范围。当然，所述摄像机还可以包括用于通过以太网将主控板400处理后的图像信息发送至网络侧设备的有线通信模块，所述有线通过模块与主控板400相连接。在网络摄像机采集影像数据时，可实现实时传输到视频监控终端的时候，也同时存储在内置硬盘上，起到节约无线流量的作用。

进一步，所述无线通信模块可以包括基带接口以及分别与基带接口连接的第一无线通信模块和第二无线通信模块，且第一无线通信模块与第二无线通信模块的发射宽带不同，实现摄像机通过不同的无线连接方式与网络侧设备进行连接。所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均包括接收电路、发射电路、通信端口和双工处理器，接收电路和发射电路均通过双工处理器与通信端口连接，同时接收电路和发射电路还连接至基带接口。所述第一无线通信模块的通信端口为wifi通信端口，所述第二无线通信端口为4G通信端口。

示例性的，所述供电模块200中包括了电压保护电路，对于该电压保护电路，其中泄压管VD1的一端分别与压敏电阻R3的一端以及二极管D3的阴极连接，压敏电阻R3的另一端分别与第一发光二极管D1的阴极和第一电阻R1的一端连接，第一发光二极管D1的阳极和第一电阻R1的另一端同时与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第二发光二极管D2 的阳极连接，第二发光二极管D2的阴极又与二极管D3的阳极连接。通过采用该电路结构，能够有效地对供电模块200进行保护。

进一步，所述摄像机，其中图像采集模块100、供电模块200、硬盘模块300、主控板400、转换模块500、有线通信模块和无线通信模块均安装于外壳内，以更有效地保障网络摄像机的结构性能，使其能够工作于更加恶劣的环境中。在实际应用中，所述外壳可以是防水防尘防暴外壳，以提高摄像机的安全性以及使用寿命。

所述外壳上设置有图像采集模块100用于采集图像的镜头，图像采集模块100的摄像头通过镜头采集图像。当然由于摄像机用于室外，由于昼夜温差变化而使得镜头裸露于空气中的一面会产生凝露的问题，从而在所述镜头外表面（裸露于空气中的一面）设置有亲水层，以避免镜头凝露，提高拍摄图像的清晰度。在实际应用中，所述亲水层可以为纳米级二氧化硅涂层，也可以为纳米级二氧化钛涂层，或者是纳米级二氧化钛和纳米级二氧化硅混合物的涂层等。

为了进一步避免镜头凝露现象，所述镜头与摄像头之间可以设置加热片，所述加热片与供电模块200相连接，并根据镜头湿度控制加热片的开启与关闭。在实际应用中，所述摄像机还可以包括一个湿度感应器，用于感应镜头湿度，并将所述湿度传输至主控板400，所述主控板400将检查到的湿度与预设湿度阈值进行比较，当湿度大于预设湿度阈值时，控制供电模块200为加热片供电，所述加热片得电后，快速升温，避免了镜头凝露的问题。

本发明还提供了一种摄像方法，如图2所示，其包括：

S100、图像采集模块获取外界图像，并将所述图像传输至主控器；

S200、所述主控器接收并处理所述图像，将处理后的图像通过转换模块发送至硬盘模块，以及通过无线通信模块将所述图像实时传输至网络侧设备；

S300、所述硬盘模块接收并存储所述图像。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种摄像机，其包括：用于拾取外界图像的图像采集模块以及供电模块，其特征在于，其还包括用于存储外界图像的硬盘模块、用于对图像采集模块采集的图像进行处理并输出至硬盘模块的主控板、以及用于将主控板输出的USB信号转换为SATA信号并传输至硬盘模块的转换模块；所述图像采集模块、转换模块以及供电模块均与所述主控板相连接，所述转换模块与所述硬盘模块相连接。

2.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，其还包括：用于以无线形式将主控板处理后的图像信息发送至网络侧设备的无线通信模块，所述无线通信模块与主控板相连接。

3.根据权利要求2所述摄像机，其特征在于，所述无线通信模块为wifi通信模块和/或4G通信模块。

4.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，其还包括：用于通过以太网将主控板处理后的图像信息发送至网络侧设备的有线通信模块，所述有线通过模块与主控板相连接。

5.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，所述图像采集模块包括：用于采集图像的图像传感单元和用于对采集的图像进行预处理的图像预处理单元，所述图像传感单元与图像预处理单元连接，所述图像预处理单元与主控板相连接。

6.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，所述硬盘模块为机械硬盘或固态硬盘。

7.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，所述转换模块为用于将USB信号转换为SATA信号的桥控制器。

8.根据权利要求1所述摄像机，其特征在于，其还包括：用于包裹图像采集模块、硬盘模块、转换模块以及主控板的外壳，所述外壳的外表面设置有与图像采集模块相连接的镜头，所述镜头的外表面设有用于防止镜头凝水的亲水膜。

9.根据权利要求8所述摄像机，其特征在于，所述亲水膜为纳米级二氧化硅/二氧化钛涂层。

10.一种摄像方法，其特征在于，其包括：

图像采集模块获取外界图像，并将所述图像传输至主控器；

所述主控器接收并处理所述图像，将处理后的图像通过转换模块发送至硬盘模块，以及通过无线通信模块将所述图像实时传输至网络侧设备；

所述硬盘模块接收并存储所述图像。