CN110830688A - 一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统 - Google Patents

一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，摄像头组件电连接视频采集模块，摄像主控模块通过两个导线分别连接视频采集模块和视频输出模块，视频采集模块和摄像主控模块通过总线分别连接视频输出模块；本发明的视频采集系统基于安卓8.0系统，可以使CPU处理器对接收的温度和距离数据进行处理，并将测量出来的温度和距离与视频数据进行同步，使最后显示的视频中可以实时显示出各个事物的距离以及当前的温度信息，以便于救援人员更好的了解到事故现场的情况，实施救援；对采集后的视频数据进行像素处理，最后将其编码压缩成HD‑SDI格式，进行传输，可以显示高像素、高清晰的视频。

Description

一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统
技术领域
本发明涉及一种视频采集系统，特别涉及一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，属于消防机器人技术领域。
背景技术
消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多，油品燃气、毒气泄漏爆炸、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈。
消防机器人需要进入事故现场采集事故视频数据，现有的消防机器人用视频采集系统仅仅只能对现场进行拍摄，而无法对现场的物体的距离以及温度进行拍摄，而且采集后的视频数据处理不当，使得远距离传输后的视频质量变的模糊、抖动等，极大的影响了使用。
发明内容
本发明提出了一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，解决了现有技术中视频采集系统仅仅只能对现场进行拍摄，而无法对现场的物体的距离以及温度进行拍摄，而且采集后的视频数据处理不当，视频画面不清晰的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，该视频采集系统包括：
一摄像头组件，该摄像头组件用于拍摄视频数据；
一视频采集模块，该视频采集模块采集摄像头组件拍摄的视频数据并处理；
一视频输出模块，该视频输出模块用于输出处理后的视频数据；
一摄像主控模块，该摄像主控模块用于控制摄像头组件的摄像以及视频采集模块的采集处理工作；
所述摄像头组件电连接视频采集模块，所述摄像主控模块通过两个导线分别连接视频采集模块和视频输出模块，所述视频采集模块和摄像主控模块通过总线分别连接视频输出模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像头组件包括红外双目摄像头、微波传感器和温度传感器，所述红外双目摄像头的输出端通过总线连接视频采集模块，所述摄像主控模块驱动红外双目摄像头、微波传感器和温度传感器工作，并接收微波传感器感应的距离数据和温度传感器感应的温度数据。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像主控模块包括CPU处理器、驱动板、D/A转换器和A/D转换器，所述CPU处理器发送命令信号给驱动板，使驱动板驱动红外双目摄像头、微波传感器或温度传感器工作，所述CPU处理器还接收微波传感器感应的距离数据和温度传感器感应的温度数据，将两者处理后，以数字信号的形式传输给D/A转换器，所述D/A转换器将数字信号转换为模拟信号进行后输出，所述A/D转换器电连接CPU处理器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述摄像主控模块还包括存储器，所述CPU处理器电连接存储器，并将处理后的距离数据和温度数据存储在存储器中，所述CPU处理器还接收视频采集模块采集处理后的视频数据，并将视频数据存储在存储器中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述视频采集模块包括采集单元、处理单元和编码压缩单元，所述采集单元采集红外双目摄像头拍摄的视频数据，将采集后的视频数据进一步传输给处理单元进行像素和参数处理，最后将处理后的视频数据传输给编码压缩单元进行编码压缩；
所述处理单元和编码压缩单元分别与CPU处理器进行数据交互，所述视频输出模块包括总线接口，所述编码压缩单元、D/A转换器和A/D转换器分别通过总线连接总线接口。
作为本发明的一种优选技术方案，所述视频输出模块还包括无线扩展板和输入输出端口，所述总线接口电连接无线扩展板，所述无线扩展板通过输入输出端口接收或输出无线信号，与外界进行数据交互。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动板上集成有用于控制红外双目摄像头的摄像驱动电路、控制微波传感器工作的微波驱动电路以及控制温度传感器工作的温度驱动电路。
本发明所达到的有益效果是：本发明的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、本发明的视频采集系统基于安卓8.0系统，可以使CPU处理器对接收的温度和距离数据进行处理，并将测量出来的温度和距离与视频数据进行同步，使最后显示的视频中可以实时显示出各个事物的距离以及当前的温度信息，以便于救援人员更好的了解到事故现场的情况，实施救援。
2、本发明的视频采集系统采用红外双目摄像头进行录像，红外双目摄像头是由两个红外摄像头组成的，其拍摄视频时，不受光线的限制，而且两个摄像头的使用，可以使得拍摄范围广，清晰度更高。
3、本发明的视频采集系统通过采集单元采集视频数据，并通过处理单元对采集后的视频数据进行像素处理，最后将其编码压缩成HD-SDI格式，进行传输，可以提高传输过程中视频数据的稳定性，以便于最后显示出高像素、高清晰的视频。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提出的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统的原理框图；
图2是本发明提出的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统的各模块内部原理框图；
图3是本发明提出的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统的具体原理框图；
图中：1、摄像头组件；2、视频采集模块；3、视频输出模块；4、摄像主控模块；5、红外双目摄像头；6、微波传感器；7、温度传感器；8、CPU处理器；9、驱动板；10、存储器；11、D/A转换器；12、采集单元；13、处理单元；14、编码压缩单元；15、总线接口；16、无线扩展板；17、输入输出端口；18、A/D转换器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，本发明提供了一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，该视频采集系统包括：
一摄像头组件1，该摄像头组件1用于拍摄视频数据；
一视频采集模块2，该视频采集模块2采集摄像头组件1拍摄的视频数据并处理；
一视频输出模块3，该视频输出模块3用于输出处理后的视频数据；
一摄像主控模块4，该摄像主控模块4用于控制摄像头组件1的摄像以及视频采集模块2的采集处理工作；
摄像头组件1电连接视频采集模块2，摄像主控模块4通过两个导线分别连接视频采集模块2和视频输出模块3，视频采集模块2和摄像主控模块4通过总线分别连接视频输出模块3。
摄像主控模块4控制摄像头组件1拍摄视频，并将拍摄后的视频发送给视频采集模块2进行采集处理，之后通过视频输出模块3进行输出。
摄像头组件1包括红外双目摄像头5、微波传感器6和温度传感器7，红外双目摄像头5的输出端通过总线连接视频采集模块2，摄像主控模块4驱动红外双目摄像头5、微波传感器6和温度传感器7工作，并接收微波传感器6感应的距离数据和温度传感器7感应的温度数据。
红外双目摄像头5是由两个红外摄像头组成的，其拍摄视频时，不受光线的限制，而且两个摄像头的使用，可以使得拍摄范围广，清晰度更高。
摄像主控模块4包括CPU处理器8、驱动板9、D/A转换器11和A/D转换器18，CPU处理器8发送命令信号给驱动板9，使驱动板9驱动红外双目摄像头5、微波传感器6或温度传感器7工作，CPU处理器8还接收微波传感器6感应的距离数据和温度传感器7感应的温度数据，将两者处理后，以数字信号的形式传输给D/A转换器11，D/A转换器11将数字信号转换为模拟信号进行后输出，A/D转换器18电连接CPU处理器8。
温度传感器7可以感应温度，微波传感器6通过发射微波，并接收物体反射回来的微波，可以检测被测物体的距离，CPU处理器8为内置有安卓8.0系统的i5处理器，其通过安卓系统，可以对接收的温度信号和距离信号进行分析，计算出当前的温度值和距离值，同时还对接收的视频数据进行处理计算，并将温度值和距离值与图像数据中的物体位置进行匹配，使最后显示出来的视频中，可以清晰的标出每个物体的距离以及当前位置的温度。
驱动板9上集成有用于控制红外双目摄像头5的摄像驱动电路、控制微波传感器6工作的微波驱动电路以及控制温度传感器7工作的温度驱动电路，可以使驱动板9同时驱动红外双目摄像头5、微波传感器6或温度传感器7工作。
摄像主控模块4还包括存储器10，CPU处理器8电连接存储器10，并将处理后的距离数据和温度数据存储在存储器10中，CPU处理器8还接收视频采集模块2采集处理后的视频数据，并将视频数据存储在存储器10中，存储器10可以为固态硬盘或ROM存储器，以便于存储CPU处理器8传输的数据，并便于CPU处理器8读取。
实施例2
如图1-3所示，视频采集模块2包括采集单元12、处理单元13和编码压缩单元14，采集单元12采集红外双目摄像头5拍摄的视频数据，将采集后的视频数据进一步传输给处理单元13进行像素和参数处理，最后将处理后的视频数据传输给编码压缩单元14进行编码压缩；
编码压缩单元14可以将处理后的视频数据编码压缩成HD-SDI格式，以HD-SDI格式无线传输，可以避免视频数据在传输的过程中损坏，从而有利于显示出高像素、高分辨率的视频。
处理单元13和编码压缩单元14分别与CPU处理器8进行数据交互，视频输出模块3包括总线接口15，编码压缩单元14、D/A转换器11和A/D转换器18分别通过总线连接总线接口15。
视频输出模块3还包括无线扩展板16和输入输出端口17，总线接口15电连接无线扩展板16，无线扩展板16通过输入输出端口17接收或输出无线信号，与外界进行数据交互，无线扩展板16内刻有WiFi、蓝牙这些无线通信模块，可以接收或传输无线信号，进行无线通信。
具体的，无线扩展板16通过输入输出端口17接收无线信号，并通过总线接口15传输对应的模拟信号给A/D转换器18，A/D转换器18将模拟信号转化为数字信号，并传输给CPU处理器8，CPU处理器8接收信号并处理后，发送命令信号给驱动板9，使驱动板9根据命令，驱动红外双目摄像头5、微波传感器6和温度传感器7工作；
与此同时，温度传感器7可以感应温度，微波传感器6通过发射微波，并接收物体反射回来的微波，可以检测被测物体的距离，CPU处理器8通过内置的安卓8.0系统，接收微波传感器6感应的距离数据和温度传感器7感应的温度数据，并对接收的温度信号和距离信号进行分析，计算出当前的温度值和距离值，同时，红外双目摄像头5拍摄视频，采集单元12采集红外双目摄像头5拍摄的视频数据，并将采集后的视频数据进一步传输给处理单元13进行像素和参数处理，处理单元13将处理后的视频数据传输给CPU处理器8，CPU处理器8对接收的视频数据进行处理计算，并将温度值和距离值与图像数据中的物体位置进行匹配，之后再将视频数据传输给处理单元13，处理单元13将处理后的视频数据传输给编码压缩单元14进行编码压缩成HD-SDI格式；
之后，CPU处理器8将处理后的温度数据和距离数据传输给D/A转换器11，将数字信号转换成模拟信号，与HD-SDI格式的视频数据一起发送给总线接口15，总线接口15将接收的数据传输给无线扩展板16，通过无线扩展板16连接的输入输出端口17，以无线的形式进行输出。
本发明的视频采集系统基于安卓8.0系统，可以使CPU处理器8对接收的温度和距离数据进行处理，并将测量出来的温度和距离与视频数据进行同步，使最后显示的视频中可以实时显示出各个事物的距离以及当前的温度信息，以便于救援人员更好的了解到事故现场的情况，实施救援；采用红外双目摄像头5进行录像，红外双目摄像头5是由两个红外摄像头组成的，其拍摄视频时，不受光线的限制，而且两个摄像头的使用，可以使得拍摄范围广，清晰度更高；通过采集单元12采集视频数据，并通过处理单元13对采集后的视频数据进行像素处理，最后将其编码压缩成HD-SDI格式，进行传输，可以提高传输过程中视频数据的稳定性，以便于最后显示出高像素、高清晰的视频。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，该视频采集系统包括：
一摄像头组件(1)，该摄像头组件(1)用于拍摄视频数据；
一视频采集模块(2)，该视频采集模块(2)采集摄像头组件(1)拍摄的视频数据并处理；
一视频输出模块(3)，该视频输出模块(3)用于输出处理后的视频数据；
一摄像主控模块(4)，该摄像主控模块(4)用于控制摄像头组件(1)的摄像以及视频采集模块(2)的采集处理工作；
所述摄像头组件(1)电连接视频采集模块(2)，所述摄像主控模块(4)通过两个导线分别连接视频采集模块(2)和视频输出模块(3)，所述视频采集模块(2)和摄像主控模块(4)通过总线分别连接视频输出模块(3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述摄像头组件(1)包括红外双目摄像头(5)、微波传感器(6)和温度传感器(7)，所述红外双目摄像头(5)的输出端通过总线连接视频采集模块(2)，所述摄像主控模块(4)驱动红外双目摄像头(5)、微波传感器(6)和温度传感器(7)工作，并接收微波传感器(6)感应的距离数据和温度传感器(7)感应的温度数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述摄像主控模块(4)包括CPU处理器(8)、驱动板(9)、D/A转换器(11)和A/D转换器(18)，所述CPU处理器(8)发送命令信号给驱动板(9)，使驱动板(9)驱动红外双目摄像头(5)、微波传感器(6)或温度传感器(7)工作，所述CPU处理器(8)还接收微波传感器(6)感应的距离数据和温度传感器(7)感应的温度数据，将两者处理后，以数字信号的形式传输给D/A转换器(11)，所述D/A转换器(11)将数字信号转换为模拟信号进行后输出，所述A/D转换器(18)电连接CPU处理器(8)。
4.根据权利要求3所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述摄像主控模块(4)还包括存储器(10)，所述CPU处理器(8)电连接存储器(10)，并将处理后的距离数据和温度数据存储在存储器(10)中，所述CPU处理器(8)还接收视频采集模块(2)采集处理后的视频数据，并将视频数据存储在存储器(10)中。
5.根据权利要求3所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述视频采集模块(2)包括采集单元(12)、处理单元(13)和编码压缩单元(14)，所述采集单元(12)采集红外双目摄像头(5)拍摄的视频数据，将采集后的视频数据进一步传输给处理单元(13)进行像素和参数处理，最后将处理后的视频数据传输给编码压缩单元(14)进行编码压缩；
所述处理单元(13)和编码压缩单元(14)分别与CPU处理器(8)进行数据交互，所述视频输出模块(3)包括总线接口(15)，所述编码压缩单元(14)、D/A转换器(11)和A/D转换器(18)分别通过总线连接总线接口(15)。
6.根据权利要求5所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述视频输出模块(3)还包括无线扩展板(16)和输入输出端口(17)，所述总线接口(15)电连接无线扩展板(16)，所述无线扩展板(16)通过输入输出端口(17)接收或输出无线信号，与外界进行数据交互。
7.根据权利要求2所述的一种基于安卓系统开发的消防机器人视频采集系统，其特征在于，所述驱动板(9)上集成有用于控制红外双目摄像头(5)的摄像驱动电路、控制微波传感器(6)工作的微波驱动电路以及控制温度传感器(7)工作的温度驱动电路。
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