CN110062214A - 影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于摄像装置的影像处理及电信传输装置，包括以太网连接端口、磁性电路、电力传输电路及运算电路。以太网连接端口接收电信设备提供的电力信号及第一控制信号。磁性电路电性连接以太网连接端口并通过本身的第一连接端口输出电力信号及第二连接端口输出第一控制信号。电力传输电路转换电力信号的供电电力以产生直流装置电力，且依据直流装置电力输出第一电力及输出第二电力至摄像装置。运算电路接收第一电力及接收摄像装置产生的影像信号。运算电路根据影像信号产生第二控制信号并选择性地发送第一及第二控制信号中的一个至摄像装置。本发明还公开了一种影像处理及电信传输方法及一种摄像灯具系统。

Description

影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统

技术领域

本发明关于一种影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统，特别是一种应用以太网供电技术的影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统。

背景技术

基于安全性考量，目前许多公共建设中都有设置影像监视系统。这些影像监视系统在本地端通常不具备数据分析、物体侦测、事件判断、行为辨识等功能。即使系统号称有提供上述功能，实际上却是通过网络将巨量数据上传到云端，再由云端服务器来处理所有的运算、分析与判断工作。

然而，由于无法预测的网络速度延迟，上述依赖云端运算的实现方式可能使得影像监视系统在事件判断上不够快速，因此无法即时反应，造成生命财产的损失。

发明内容

有鉴于上述提及的问题，本发明提出一种影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统，通过以太网络进行电力与信号的传输。在供电方面，除了提供适用于传统监视系统的直流电力之外，也可以通过以太网供电技术提供系统运作所需的电力。在影像处理方面，基于边缘运算的概念，本发明可根据拍摄到的影像直接处理以便即时反应在既有的监视系统，同时仍可通过以太网络接受云端服务器的控制信号。现有的监视系统也可以外挂本发明提出的影像处理及电信传输装置或摄像灯具系统，借此延续现有的监视系统的生命周期，而不用将旧有的监视系统淘汰掉去另外购买新的监视系统。

本发明一实施例公开了一种影像处理及电信传输装置，适用于一摄像装置，包括以太网连接端口、磁性电路、电力传输电路及运算电路。以太网连接端口用于电性连接电信设备以接收电信设备所提供的电力信号及第一控制信号。磁性电路电性连接以太网连接端口且具有第一连接端口及第二连接端口。磁性电路用以通过第一连接端口输出电力信号且通过第二连接端口输出第一控制信号。电力传输电路电性连接第一连接端口及用以电性连接摄像装置。电力传输电路用以转换电力信号的供电电力以产生直流装置电力，且依据直流装置电力输出第一电力，及用以输出第二电力至摄像装置。其中，供电电力的电压大于第一电力的电压及第二电力的电压。运算电路电性连接第二连接端口、电力传输电路及用以电性连接摄像装置，运算电路用以接收第一电力及用以接收摄像装置产生的影像信号。运算电路根据影像信号产生第二控制信号并用以选择性地发送第一控制信号及第二控制信号中的一个至摄像装置。

本发明一实施例公开了一种影像处理及电信传输方法，包括以下步骤：以太网连接端口接收电信设备的电力信号及第一控制信号；磁性电路接收电信设备的电力信号及第一控制信号，其中磁性电路电性连接以太网连接端口；磁性电路的第一连接端口输出电力信号且磁性电路的第二连接端口输出第一控制信号；电力传输电路转换电力信号的供电电力以产生直流装置电力，且依据直流装置电力输出第一电力，及输出第二电力至摄像装置。其中，电力传输电路电性连接第一连接端口及摄像装置，且供电电力的电压大于第一电力的电压及第二电力的电压；运算电路接收第一电力及接收摄像装置产生的影像信号，并根据影像信号产生第二控制信号及选择性地发送第一控制信号及第二控制信号中的一个至摄像装置，其中运算电路电性连接第二连接端口、电力传输电路及摄像装置。

依据本发明一实施例公开了一种摄像灯具系统，包括电信设备、影像处理及电信传输装置及摄像灯具模块。电信设备用以提供第一控制信号及具有供电电力的电力信号。影像处理及电信传输装置电性连接电信设备，影像处理及电信传输装置包括以太网连接端口、磁性电路、电力传输电路及运算电路。以太网连接端口用于电性连接电信设以接收电信设备所提供的电力信号及第一控制信号。磁性电路电性连接以太网连接端口且具有第一连接端口及第二连接端口。磁性电路用以通过第一连接端口输出电力信号，且通过第二连接端口输出第一控制信号。电力传输电路电性连接第一连接端口。电力传输电路用以转换电力信号的供电电力以产生直流装置电力，且依据直流装置电力输出第一电力及第二电力。其中，供电电力的电压大于第一电力的电压及第二电力的电压。运算电路电性连接第二连接端口及电力传输电路。运算电路用以接收第一电力以运作且接收影像信号。摄像灯具模块电性连接电力传输电路及运算电路，摄像灯具模块包括发光元件及摄像装置像装置，摄像灯具模块用以依据第二电力进行运作，摄像装置产生影像信号。摄像灯具模块更用以依据第一控制信号其第二控制信号中的一个控制摄像装置及发光元件摄像装置。

综上所述，于本发明的影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统中，主要通过电信传输装置的以太网兼具电力与信号传输的特性，既可供电给摄像装置，云端服务器也可通过网络传输控制摄像装置所需的信号，如此可以省去传统电源配接器的使用，避免装设空间的浪费。此外，除了采用云端服务器控制摄像装置之外，也可基于边缘运算的概念，在本地端由载有人工智能模型的运算电路即时地依据摄像装置拍摄到的影像信号进行处理，加速监控系统的反应速度，避免监测到危险状况时来不及由云端服务器反应而导致生命财产的损失。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1为依据本发明一实施例所示出的影像处理及电信传输装置的方块图。

图2为依据本发明的图1实施例所示出的影像处理及电信传输装置的细部方块图。

图3为依据本发明一实施例所示出的影像处理及电信传输方法的流程图。

图4为依据本发明另一实施例所示出的影像处理及电信传输方法的流程图。

图5为依据本发明一实施例所示出的摄像灯具系统的方块图。

其中，附图标记：

1、53 影像处理及电信传输装置

10、531 以太网连接端口

12、533 磁性电路

14、535 电力传输电路

141、5351 整流器

143 以太网电力传输电路

1431、53521 变压器

16、537 运算电路

2、51 电信设备

4 摄像装置

5 摄像灯具系统

57 摄像灯具模块

571 发光元件

572 摄像装置

CB、CB’ 以太网传输缆线

DS1、DS1’ 第一控制信号

DS2、DS2’ 第二控制信号

DVQ、DVQ’ 直流装置电力

E1、E1’ 第一电力

E2、E2’ 第二电力

PS1、PS1’ 电力信号

IS、IS’ 影像信号

PT1、PT2’ 第一连接端口

PT2、PT2’ 第二连接端口

PT3、PT3’ 输出端口

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为依据本发明一实施例所示出的电信传输装置的方块图。如图1所示，影像处理及电信传输装置1包括以太网连接端口10、磁性电路12、电力传输电路14及运算电路16。

以太网连接端口10用于电性连接电信设备2以接收电信设备2所提供的电力信号PS1及第一控制信号DS1。具体来说，以太网连接端口10通过以太网传输缆线CB接收电信设备2的电力信号PS1及第一控制信号DS1。于实作上，以太网连接端口10可以为RJ45Jack连接端口。于一个例子中，电信设备2可以视为电力来源设备(Power-Sourcing equipment,PSE)，包括电源供应器、电压转换器(例如升压转换器)等元件，用于自外部电源汲取电力且经由适当的电压转换而提供系统内电路或外接装置运作的所需电力，但本发明不以此为限。

磁性电路12电性连接以太网连接端口10且具有第一连接端口PT1与第二连接端口PT2。磁性电路12用以通过第一连接端口PT1输出电力信号PS1，且通过第二连接端口PT2输出第一控制信号DS1。

电力传输电路14电性连接第一连接端口PT1及摄像装置4。电力传输电路14用以将电力信号PS1的供电电力进行转换以产生直流装置电力DVQ，且依据直流装置电力DVQ输出第一电力E1，及输出第二电力E2至摄像装置4。于实作上，磁性电路12可以为型号VP6014M的磁性模块(Magnetics Module)，但本发明并不以此为限。

运算电路16电性连接第二连接端口PT2、电力传输电路14及用以电性连接摄像装置4。运算电路16用以接收第一电力E1及用以接收摄像装置4产生的影像信号IS。运算电路16根据影像信号IS产生第二控制信号DS2并用以选择性地发送第一控制信号DS1及第二控制信号DS2中的一个至摄像装置4。也即，运算电路16与摄像装置4之间可进行双向的数据或信号传递。于一个例子中，运算电路16包括具有高性能运算与数据处理能力的晶片(例如处理器CPU)，用于操控摄像装置4进行各项任务，也可以为应用AI边缘运算(Edge Computing)的子系统。于一个例子中，运算装置3例如安装有神经网络模型的nVidia TX系列的CPU模块，其可完成影像数据的分析与推论。于一个例子中，运算电路16可通过磁性电路12接收第一控制信号DS1且进一步地将第一控制信号DS1传送至摄像装置4进行摄像控制。于此实施例中，第一控制信号DS1关联于摄像装置4的运作。于一个例子中，运算电路16本身可根据影像信号IS产生第二控制信号DS2，并据以控制摄像装置4的镜头移动，借此跟随影像信号IS中被侦测到的指定人物。整体来说，摄像装置4的运作可由电信设备2及运算电路16中的一个所控制。因此，本发明一实施例所述的影像处理及电信传输装置1可达到以运算电路16根据影像信号IS即时反映的功效，同时又保有由中控中心远端控制的功能。

请进一步参照图2，图2为依据本发明图1实施例所示出的影像处理及电信传输装置1的细部方块图。于此实施例中，电力传输电路14包括整流器141及以太网电力传输电路143。整流器141电性连接第一连接端口PT1且用以将供电电力整流转换为直流装置电力DVQ。具体来说，整流器141会对供电电力进行整流转换以输出适用于一般系统或装置的直流装置电力DVQ。于实作上，整流器141可以为桥式整流器(Bridge rectifier)，但本发明不以此为限。以太网电力传输电路143电性连接整流器141且包括输出端口PT3及变压器1431。变压器1431用以将直流装置电力DVQ降压转换为第一电力E1及第二电力E2。以太网电力传输电路143通过输出端口PT3分别输出第一电力E1与第二电力E2至运算电路16及摄像装置4。

更详细来说，以太网电力传输电路143可以将直流装置电力DVQ的瓦数的一部分或全部分配为第一电力E1与第二电力E2，以分别作为运算电路16与摄像装置4的运行电源。于实务上，直流装置电力DVQ的来源为电力信号PS1，电力信号PS1的供电电力的电压大于经由变压转换后的第一电力E1的电压及第二电力E2的电压。举例来说，来自电信设备2的供电电力的电压为48伏特，而以太网电力传输电路143所输出的第一电力E1的电压及第二电力E2的电压为12伏特。上述的电压值仅用于举例说明，实质上的电压值会因所设置的运算电路或摄像装置的不同而有所差异。于此实施例中，第一电力E1与第二电力E2的瓦数总和小于或等于直流装置电力DVQ的瓦数。举例来说，来自电信设备2的直流装置电力DVQ的瓦数为30瓦，以太网电力传输电路143可以从直流装置电力DVQ的瓦数当中分配第一电力E1具有15瓦且第二电力E2具有12瓦。上述实施例的瓦数值仅用于举例说明，本发明并不以此为限。于实务上，瓦数值的分配可能因运算电路16与摄像装置4规格的不同而有所差异。

于实作上来说，摄像装置4可以包括摄像路灯、网络摄像装置等装置。然而，本发明不以上述为限。本发明所提出的影像处理及电信传输装置1主要通过以太网电力传输技术所兼具的电力信号与数据信号传输的特性，可传输电力与数据给对应的装置或系统，以取代传统的电源配接器。于本发明的影像处理及电信传输装置1中，通过应用以太网电力传输电路取代传统的直流电源配接器，并搭配磁性电路而达到同时供应电力与数据的效果。如此一来，便可以减少系统空间的耗费，也可降低整体系统的维护成本。

请参照图3，图3为依据本发明一实施例所示出的影像处理及电信传输方法的方法流程图。所述的影像处理及电信传输方法可应用于图1与图2实施例所示的影像处理及电信传输装置1。如图3所示，于步骤S301中，以太网连接端口10接收电信设备2的电力信号PS1及第一控制信号DS1。于步骤S303中，磁性电路12接收电力信号PS1及第一控制信号DS1。于步骤S305中，磁性电路12通过第一连接端口PT1输出电力信号PS1，且磁性电路12通过第二连接端口PT2输出第一控制信号DS1至运算电路16。于步骤S307中，电力传输电路14转换电力信号PS1的供电电力以产生直流装置电力DVQ，且依据直流装置电力DVQ输出第一电力E1至运算电路16且输出第二电力E2至摄像装置4。于此实施例中，供电电力的电压大于第一电力E1的电压及第二电力E2的电压，且第一控制信号DS1由运算电路16进一步地被传送至摄像装置4。于步骤S309中，运算电路16接收第一电力E1及接收摄影装置4产生的影像信号IS，并根据影像信号IS产生第二控制信号DS2，及选择性地发送第一控制信号DS1及第二控制信号DS2中的一个至摄像装置4。

请进一步参照图4，图4为依据本发明另一实施例所示出的影像处理及电信传输方法的方法流程图。图4的步骤S401、S403、S405及S409相仿于图3的步骤S301、S303、S305及S309。其差别在于图4的步骤S407包括步骤S4071、S4073及S4075。详言之，于步骤S4071中，电力传输电路14内的整流器141将供电电力整流转换为直流装置电力DVQ。于步骤S4073中，以太网电力传输电路143的变压器1431将直流装置电力DVQ降压转换为第一电力E1与第二电力E2。于步骤S4075中，以太网电力传输电路143通过本身的一输出端口PT3分别输出第一电力E1与第二电力E2至运算电路16及摄像装置4。图3与图4的影像处理及电信传输方法对应于图1及图2所示出的电信传输装置1，其相关运作可参考前述内容，故流程步骤的细节于此不再赘述。

请参照图5，图5为依据本发明一实施例所示出的摄像灯具系统5的方块图。如图5所示，摄像灯具系统5包括电信设备51、影像处理及电信传输装置53及摄像灯具模块57。电信设备51用以提供第一控制信号DS1’及具有供电电力的电力信号PS1’。影像处理及电信传输装置53电性连接电信设备51。影像处理及电信传输装置53包括以太网连接端口531、磁性电路533、电力传输电路535及运算电路537。以太网连接端口531用于电性连接电信设备51且用于接收电信设备51所提供的电力信号PS1’及第一控制信号DS1’。具体来说，以太网连接端口531通过以太网传输缆线CB’而电性连接于电信设备51。磁性电路533电性连接以太网连接端口531且具有第一连接端口PT1’与第二连接端口PT2’。

磁性电路533用以通过第一连接端口PT1’输出电力信号PS1’，且通过第二连接端口PT2’输出第一控制信号DS1’。电力传输电路535电性连接第一连接端口PT1’且用以将电力信号PS1’的供电电力进行转换以产生直流装置电力DVQ’，且依据直流装置电力DVQ’输出第一电力E1’及第二电力E2’。运算电路537电性连接电力传输电路535及第二连接端口PT2’，运算电路537用以依据第一电力E1’进行运作且接收第一控制信号DS1’。摄像灯具模块57电性连接电力传输电路535及运算电路537，摄像灯具模块57包括发光元件571及摄像装置572，用以依据第二电力E2’进行运作，摄像灯具模块57从运算电路537接收第一控制信号DS1’或第二控制信号DS2’以控制发光元件571或摄像镜头572。于此实施例中，所述的影像处理及电信传输装置53的元件运作方式相仿于图1与图2实施例的影像处理及电信传输装置1，其相关运作细节便不予以赘述。

于实作上，摄像灯具模块57例如可为道路上的灯具设备，其包括一或多个发光元件(例如LED)及/或摄影镜头。本发明所提出的摄像灯具系统5的优势在于传统的摄像灯具系统除了需要连接摄像控制的线路，也需要连接直流电源配接器以接收直流电力进行运行。因此，所需要的安装空间以及设备维护的费用高。于本发明中，通过使用影像处理及电信传输装置53以取代传统的直流电源配接器，可同时达到电力供给及基于影像处理进行摄像镜头572控制的功能，进而减少安装空间以及设备维护的费用成本，并增加在本地端直接进行影像处理的能力。

于一实施例中，电力传输电路535包括整流器5351及以太网电力传输电路5352。整流器5351电性连接第一连接端口PT1’。整流器5351用以将供电电力整流转换为直流装置电力DVQ’。以太网电力传输电路5352电性连接整流器5351且包括输出端口PT3’及变压器53521。变压器53521用以将直流装置电力DVQ’降压转换为第一电力E1’与第二电力E2’，且以太网电力传输电路5352通过输出端口PT3’分别输出第一电力E1’与第二电力E2’至运算电路537及摄像灯具模块57。运算电路537根据从摄像灯具模块57收到的影像信号IS’进行影像处理，进而依据处理结果选择性地发送第一控制信号DS1’或第二控制信号DS2’至摄像灯具模块57。

综合以上所述，于本发明的影像处理及电信传输装置及其方法与摄像灯具系统中，主要通过影像处理及电信传输装置的以太网兼具电力与信号传输的特性，既可供电予摄像装置，也可传输摄像操控所需的信号，如此可以省去传统电源配接器的使用，进而减少维护保养的费用，也避免装设空间的浪费，进而显著改善传统监控系统的缺陷。在影像处理方面，基于边缘运算的概念，本发明可根据拍摄到的影像直接处理以便即时反应在既有的监视系统，同时仍可通过以太网络接受云端服务器的控制信号。现有的监视系统也可以外挂本发明提出的影像处理及电信传输装置或摄像灯具系统，借此延续现有的监视系统的生命周期，而不用将旧有的监视系统淘汰掉去另外购买新的监视系统。

虽然本发明已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种影像处理及电信传输装置，其特征在于，适用于一摄像装置，该影像处理及电信传输装置包括：

一以太网连接端口，用于电性连接一电信设备以接收该电信设备所提供的一电力信号及一第一控制信号；

一磁性电路，电性连接该以太网连接端口且具有一第一连接端口及一第二连接端口，该磁性电路用以通过该第一连接端口输出该电力信号且通过该第二连接端口输出该第一控制信号；

一电力传输电路，电性连接该第一连接端口及用以电性连接该摄像装置，该电力传输电路用以转换该电力信号的一供电电力以产生一直流装置电力，且依据该直流装置电力输出一第一电力，及用以输出一第二电力至该摄像装置，其中，该供电电力的电压大于该第一电力的电压及该第二电力的电压；以及

一运算电路，电性连接该第二连接端口、该电力传输电路及用以电性连接该摄像装置，该运算电路用以接收该第一电力及用以接收该摄像装置产生的一影像信号，该运算电路根据该影像信号产生一第二控制信号并用以选择性地发送该第一控制信号及该第二控制信号中的一个至该摄像装置。

2.如权利要求1所述的影像处理及电信传输装置，其特征在于，该电力传输电路包括：

一整流器，电性连接该第一连接端口，该整流器用以将该供电电力整流转换为该直流装置电力；以及

一以太网电力传输电路，电性连接该整流器且包括一输出端口及一变压器，该变压器用以将该直流装置电力降压转换为该第一电力及该第二电力，且该以太网电力传输电路用以通过该输出端口分别输出该第一电力及该第二电力至该运算电路及该摄像装置。

3.一种影像处理及电信传输方法，其特征在于，适用于一摄像装置，该影像处理及电信传输方法包括：

以一以太网连接端口接收一电信设备的一电力信号及一第一控制信号；

以一磁性电路接收该电力信号及该第一控制信号，其中该磁性电路电性连接该以太网连接端口；

以该磁性电路的一第一连接端口输出该电力信号及以该磁性电路的一第二连接端口输出该第一控制信号；

以一电力传输电路转换该电力信号的一供电电力以产生一直流装置电力，且依据该直流装置电力输出一第一电力，及输出一第二电力至该摄像装置，其中，该电力传输电路电性连接该第一连接端口及该摄像装置，且该供电电力的电压大于该第一电力的电压及该第二电力的电压；以及

以一运算电路接收该第一电力及接收该摄像装置产生的一影像信号，并根据该影像信号产生一第二控制信号及选择性地发送该第一控制信号及该第二控制信号中的一个至该摄像装置，其中该运算电路电性连接该第二连接端口、该电力传输电路及该摄像装置。

4.如权利要求3所述的影像处理及电信传输方法，其特征在于，以该电力传输电路转换该电力信号的该供电电力以输出该直流装置电力且依据该直流装置电力输出该第一电力及输出该第二电力至该摄像装置包括：

以该电力传输电路内的一整流器将该供电电力整流转换为该直流装置电力；

以该以太网电力传输电路的一变压器将该直流装置电力降压转换为该第一电力及该第二电力；以及

以该以太网电力传输电路通过本身的一输出端口分别输出该第一电力及该第二电力至该运算电路及该摄像装置。

5.一种摄像灯具系统，其特征在于，该摄像灯具系统包括：

一电信设备，用以提供一第一控制信号及具有一供电电力的一电力信号；

一影像处理及电信传输装置，电性连接该电信设备，该电信传输装置包括：

一以太网连接端口，用于电性连接该电信设备以接收该电信设备所提供的该电力信号及该第一控制信号；

一磁性电路，电性连接该以太网连接端口且具有一第一连接端口及一第二连接端口，该磁性电路用以通过该第一连接端口输出该电力信号且通过该第二连接端口输出该第一控制信号；

一电力传输电路，电性连接该第一连接端口，该电力传输电路用以转换该电力信号的该供电电力以产生一直流装置电力，且依据该直流装置电力输出一第一电力及一第二电力，其中，该供电电力的电压大于该第一电力的电压及该第二电力的电压；以及

一运算电路，电性连接该第二连接端口及该电力传输电路，该运算电路用以接收该第一电力以运作及接收一影像信号，该运算电路根据该影像信号产生一第二控制信号并选择性地发送该第一控制信号及该第二控制信号中的一个；以及

一摄像灯具模块，电性连接该电力传输电路及该运算电路，该摄像灯具模块包括至少一发光元件及一摄像装置，该摄像灯具模块用以依据该第二电力进行运作，该摄像装置用以产生该影像信号，该摄像灯具模块更用以依据该第一控制信号及该第二控制信号中的一个以控制该摄像装置及该发光元件。

6.如权利要求5所述的摄像灯具系统，其特征在于，该电力传输电路包括：

一整流器，电性连接该第一连接端口，该整流器用以将该供电电力整流转换为该直流装置电力；以及

一以太网电力传输电路，电性连接该整流器且包括一输出端口及一变压器，该变压器用以将该直流装置电力降压转换为该第一电力及该第二电力，且该以太网电力传输电路通过该输出端口分别输出该第一电力及该第二电力至该运算电路及该摄像灯具模块。