CN200969628Y - 无线网络摄像机 - Google Patents

Abstract

一种无线网络摄像机，包括电源；摄像镜头；基座；云台；和壳体，该壳体内还容纳有一印刷电路板，该印刷电路板上电路由所述电源供电，包括：成像处理电路；有线局域网接口电路；无线局域网接口电路；自动探测电路；云台接口电路；和中央处理电路；所述中央处理电路通过成像处理电路获取所述摄像镜头的画面；通过云台接口电路控制所述云台的运动；并且根据自动探测电路给出的选择切换信号，通过有线局域网接口电路或无线局域网接口电路与外部网络相连。本无线网络摄像机，视角是可变换的、网络接入方式可有线也可无线，并且在有线与无线之间的切换是自动实现的。

Description

无线网络摄像机

技术领域

本实用新型涉及图像通信，尤其涉及摄像机，特别涉及网络摄像机。

背景技术

现有的网络摄像机，通常包括置于一壳体内的CCD成像，图像处理和网络传输等三部分。如，中国专利CN2636533公开的一种网络摄像机，它由CMOS图像传感器、图像信号压缩电路、中央处理电路、网络接口电路、输出接口电路经电路连接组成。只要将摄像机接入网络，便能完成图像传输以及摄像机控制等所有功能，使得网络摄像机的布线十分简单；中国专利申请CN1708989公开的一种网络摄像机系统，在其中当图像呈窗口显示时，图像和音频能够结合输出而不需要任何特殊操作。该网络摄像机系统包括一个或者多个网络摄像机，其中每一个包括applet/plugin传输单元，其传输用于在网络终端再现图像显示窗口及与之关联的音频的applet。该网络终端窗口显示包含于接收到的网页中的音频伴随图像，并从摄像机下载applet或诸如此类，该applet或诸如此类进行控制以发出相应于用户在网络终端通过，例如移动光标至该窗口并点击窗口，而指定的窗口的网络摄像机的音频，仅只来自所期望的网络摄像机的音频能够以这样的一种方式，例如，用户通过移动光标并点击窗口的操作仅定位相应于该网络摄像机的窗口于最上面的位置，来输出；中国专利CN2617101公开的一种无线互联数码摄像装置，包括一个控制模块、一个摄像模块、一个存储模块、一个电源模块，还包括：一个带有WIFI传输接口的WIFI模块，其与控制模块连接，利用RF模块通过无线电波与固定发射点的基站进行物理层与控制物理传输的数据链路层的协调和沟通，建立数据连接通道。

可见，现有的网络传输部分既可以用有线的方式实现，也可以用无线的方式实现，而至于CCD成像部分，通常采用的是固定视角的方式，一些应用场景，也有采用到云台等装置来提供视角的变换，如中国专利CN1512682公开的一种无线自动监控摄像装置，由可转动支撑架和摄像头构成，所述的摄像头设置在所述的可转动支撑架上，所述的摄像头上设置有被动式红外接收器，所述的被动式红外接收管均各自与一个独立的信号放大电路连接，所述的信号放大电路连接到一个驱动电路，所述的驱动电路连接支撑架驱动机构，所述的摄像头具有一个视频信号输出端，所述的视频信号输出端连接到一个视频信号发射器。当物体出现在红外接收管的接收范围之内时，红外线被反射回红外接收管，当目标物体继续运动时，多个红外接收管分别返回信号，可以判断目标物体的运动方向，然后向驱动电路发出驱动信号，可转动支撑架向目标物体的运动方向转动，从而追随目标物体的运动，同时摄像头也转向目标物体的方向，图像通过视频信号发射器向接收器发送。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的不足，而提供一种视角可变换的、网络接入方式可有线也可无线的网络摄像机。

为了实现上述目的，本实用新型生产制造一种无线网络摄像机，包括一电源，还包括：一摄像镜头；一用以支撑与安装的基座；一用以控制所述摄像镜头运动的云台；和一用以容纳所述电源和云台的壳体，该壳体内还容纳有一印刷电路板，该印刷电路板上电路由所述电源供电，包括：一成像处理电路；一有线局域网接口电路；一无线局域网接口电路；一用以提供有线局域网接口电路和无线局域网接口电路选择切换信号的自动探测电路；一云台接口电路；和一中央处理电路；所述中央处理电路通过成像处理电路获取所述摄像镜头的画面；所述中央处理电路通过云台接口电路以无线的方式接收来自外部网络的指令而控制所述云台的运动；并且所述中央处理电路根据自动探测电路给出的选择切换信号，通过有线局域网接口电路或无线局域网接口电路与外部网络相连。

这样，本实用新型的无线网络摄像机，可以自动选择有线或无线网络连接方式接入外部网络中。

所述壳体内的印刷电路板上电路还包括：一语音接口电路，所述中央处理电路通过该语音接口电路获取摄像机安装现场的语音信号和/或向摄像机安装现场提供语音信号。

所述壳体内的印刷电路板上电路还包括：一实时时钟电路，所述中央处理电路通过该实时时钟电路获取实时时钟信息。

所述云台包括一用以带动所述摄像镜头做水平旋转运动的第一步进电机，带动所述摄像镜头做竖直旋转运动的第二步进电机和齿轮传动机构。

这样，本实用新型的无线网络摄像机，视角是可变换的。

与现有技术相比，本实用新型的无线网络摄像机，视角是可变换的、网络接入方式可有线也可无线，并且在有线与无线之间的切换是自动实现的。

附图说明

图1是本实用新型的无线网络摄像机实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例整体结构分解示意图

图3是本实用新型实施例中所述印刷电路板上电路框图；

图4是本实用新型实施例中所述中央处理电路框图；

图5是本实用新型实施例中所述中央处理电路与无线局域网接口电路连接关系示意图；

图6是本实用新型实施例中所述中央处理电路与有线局域网接口电路连接关系示意图；

图7是本实用新型实施例中所述中央处理电路与云台接口电路连接关系示意图；

图8是本实用新型实施例中所述中央处理电路与成像处理电路连接关系示意图；

图9是本实用新型实施例中所述中央处理电路与语音接口电路连接关系示意图；

图10是本实用新型实施例中所述中央处理电路与实时时钟电路连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型予以进一步地详尽阐述。

如图1和2所示，本实用新型的无线网络摄像机实施例结构部分，其组成包括：支架组件3，金属锁扣4，固紧旋钮组件5，金属连接件6，支撑7，橡皮垫圈8，第一标签9，第二标签10，螺钉11，底盖组件12，挡板13，双面胶14，接口电路板15，扁平天线16，主电路板17，LED框18，透明罩19，LED罩20，上盖21，磁环22，麦克风23，云台上盖24，摄像镜头25，螺钉26，镜头连接件27，CMOS传感电路板28，螺钉29，固定齿轮30，螺钉31，镜头支架组件32，螺钉33，第一电机34，主齿轮35，云台底座36，加固支架37，电机控制电路板38，主支架组件39，绝缘垫圈40及螺钉41，还包括固定于主支架组件39下端的第二电机。底盖组件12和上盖21围成摄像机的腔体，摄像镜头25通过镜头连接件27固定在镜头支架组件32的上端，第一电机34则直接固定在镜头支架组件32的下端。镜头支架组件32位于由云台上盖24和云台底座36围成的腔体内，而摄像镜头25籍螺纹从镜头连接件27上的开口旋入，再从云台上盖24上的开口探出。由云台上盖24和云台底座36围成的腔体整体可旋动地支在所述主支架组件39上，该组件包括两个侧壁，而加固支架37则支撑于该两侧壁之间，由底盖组件12和上盖21围成摄像机的腔体与安装定位组件相连，而安装定位组件可以是底面平整的，上部可万向旋转，适于放置于水平面的支架组件3，也可以是包括上、下两部分，其上部与底座组件相连，其下部上开有适于安装到墙面的安装孔的挂墙安装用组件1，上下两部可快速衔接。

可见，在本实用新型的无线网络摄像机中，电路部分是分布于接口电路板15，主电路板17，CMOS传感电路板28和电机控制电路板38等处。如图3所示，电路部分由所述电源系统供电，包括：一成像处理电路，也就是图中的CMOS模块；一有线局域网接口电路，也就是图中的以太网接口模块；一无线局域网接口电路，也就是图中的WLAN模块；一用以提供有线局域网接口电路和无线局域网接口电路选择切换信号的自动探测电路，该自动探测电路位于图中的处理器子系统中；一云台接口电路，也就是图中的云台控制模块；和一中央处理电路，也就是图中的处理器子系统；中央处理电路通过成像处理电路获取所述摄像镜头的画面；中央处理电路通过云台接口电路以无线的方式接收来自外部网络的指令来控制所述云台的运动；并且所述中央处理电路根据自动探测电路给出的选择切换信号，通过有线局域网接口电路或无线局域网接口电路与外部网络相连。

本实用新型的无线网络摄像机中，电路部分，还可包括一语音接口电路，中央处理电路通过该语音接口电路获取摄像机安装现场的语音信号和/或向摄像机安装现场提供语音信号；还可包括一实时时钟电路，中央处理电路通过该实时时钟电路获取实时时钟信息。

所述中央处理电路，如图4所示，是由主处理器、SDRAM、FLASH、时钟电路、复位/GPIO电路、JTAG电路等组成一个基本的处理器最小系统，主处理器选用Ti公司的TMS320系列多媒体平台芯片，主要包括DM270和DM320，实际可选用DM320，其主要由ARM926J、C54xDSP和iMX三核心组成，其中ARM926 RISC微处理器主要负责外部接口的管理，C54XDSP数字信号处理器负责音频方面的各种处理，而iMX引擎处理视频数据和图像数据。此外，DM320还集成了1个USB2.0 OTG控制器、2个UART控制器、2个SPI控制器、1个I2C主控制器、2个McBSP控制器、1个MCT控制器、1个CCD控制器。而MCT控制器由SDRAMC、EMIF和DMAC三部分组成，SDRAMC可直接接口外部SDRAM，最大支持访问256MB SDRAM，EMIF可直接与外部Flash存储器接口，最大支持访问16MB FLASH，EMIF还包括一特殊CFC(Compact Flash Card Controller，精简闪存卡控制器)，可以直接访问CF设备。DM320可支持MPEG4 VGA的实时编码。

无线局域网接口电路，主要有PCI接口类和CF接口的WLAN模块。由于DM320的MTC提供了一个EMIF，它包括一个CFC，可支持以Memory和DMA方式访问外接CF设备。考虑到DM320没有提供PCI接口，外接PCI桥会增加系统复杂性，本实施例中选用CF接口的WLAN模块，具体则选用了KCJ模块，该模块是台湾UNEX公司推出的一款基于CF V1.4接口的802.11b的模块，采用了Intersil ISL3871IK18 MAC/BBP设计。

中央处理电路与无线局域网接口电路连接关系，如图5所示，采用标准的50PIN CF V1.4接口，采用DM320的CFE1/CFE2(CS1)作为KCJ模块的片选。

本实施例中，无线局域网接口电路包括一2.4GHz的无线发射模块，以对外传送画面图象信息。

有线局域网接口电路，一般由10/100M的Ethernet MAC Controller、SRAM、PHY、变换器和RJ45接口组成，基本上都有比较成熟的方案。目前，有许多公司推出了集成Ethernet MAC Controller、SRAM和PHY的3in1芯片，由于DM320的EMIF只提供了一个16位的外部Local Bus接口，因而Ethernet MAC Controller只能采用Non PCI接口的IC方案，由于DM9000价格低，性能又能满足要求，故选用。

中央处理电路与有线局域网接口电路连接关系，如图6所示，DM320的/CS3作为DM9000的片选，DM9000外接的EEPROM被裁减，系统所需的MAC地址等信息写在FLASH里面。DM9000支持8bit与16bit Local bus访问模式，DM9000的EECS脚接下拉以支持16位Local bus工作模式，DM9000支持1:1与1.25:1规格的变换器，本实施例采用了1:1规格的变换器MS10232。

由于步进电机具有结构简单、可靠性高、成本低、脉冲驱动等特点，云台控制子系统用它作为运动机构的执行元件。步进电机的驱动一般有三种方式：分立元件或者集成电路组成的控制回路、DSP控制回路和单片机控制回路。由于分立元件或者集成电路组成的控制回路比较复杂，而DSP控制回路一般用于步进电机的精确控制，本实施例采用简单的单片机控制回路方案，采用AT89LS52作为控制中心，通过其IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，信号经过双向马达驱动芯片，如Sanyo的LB1838，驱动步进电机。中央处理电路与云台接口电路连接关系，如图7所示，图中只给出了一路步进电机的控制接口图，再增加一片LB1838，通过AT89LS52的P1口，就可以控制第二个步进电机。本实施例通过DM320的UART接口对云台控制模块进行控制，通过DM320的GPIO产生AT89LS52的复位信号，高电平复位。

本实施例中，所述云台接口电路中包括一868MHz的遥控射频接收模块，以接收外部设备提供的遥控云台的指令，这些个指令经由中央处理电路处理后，再经与AT89LS52的通讯，就可控制云台电机的运动了。

成像处理电路主要包括一CMOS模块，本实施例中，主要由一个30万像素的1/4”的CMOS Sensor和一个1/4＂的Lens组成，其中CMOS Sensor采用了OV公司的OV7640。中央处理电路与成像处理电路的连接关系，如图8所示，OV7640的DVI接口可以输出数字CMOS Raw RGB、RGB 4:2:2、YUV 4:2:2和YCbCr 4:2:2信号，而DM320的CCDC接口只可以输入CCD、16Bit YCbCr和8Bit YCbCr信号，为匹配接口，DM320的CCDC接口配置在CCIR656接口模式，以支持YCbCr 4:2:2信号输入。OV7640的SCCB接口与I2C接口兼容，可以与DM320的I2C接口直接接口，并配置在Slave模式，DM320的GPIO提供系统的Reset和PWDN控制。

语音接口电路主要提供一个外部MIC/内部MIC输入通道和一个音频输出通道。从MIC输入的语音信号，经过语音接口子系统放大、Mute、ADC后，送到主处理器进行处理；而从处理器输出的语音信号，经过语音接口子系统进行DAC、MUTE、OP放大后，驱动外部喇叭。本实施例中，采用TI的高性能立体声编解码器TLV320AIC23，以下简称AIC23，实现音频信号的采集和播放。AIC23与DM320的I/O电压兼容，其Digital audio interface采用了与DM320的McBSP接口兼容的I2S音频接口，可以实现与DM320的McBSP接口的无缝连接。中央处理电路与语音接口电路连接关系，如图9所示，外部MIC输入通道和内部MIC输入通道采用了并接形式，从MIC输入的语音信号，经过LMV710放大，通过AIC23的MIC输入端口输入并进行放大、A/D后，再通过AIC23的I2S接口送入DM320进行处理；从DM320输出的语音信号，从AIC23的I2S接口输入后，进行D/A、放大后，通过AIC23输出左右声道信号，1.0Vrms，驱动外部喇叭。本实施例中，通过I2CSerial总线设置AIC23内部寄存器的工作参数和反馈状态信息，AIC23的Serial interface配置在I2C Slave模式。

实时时钟电路，主要由RTC时钟芯片及其外围电路组成，为保证系统掉电时RTC能够正常运行，采用一颗可充电的3V电池，提供给RTC一个后备电源。中央处理电路与实时时钟电路连接关系，如图10所示，ISL1208是低功耗实时时钟，带定时与晶体补偿、时钟/日历、电源失效指示器、周期或轮询报警、智能后备电池切换和后备电池供电的用户SRAM。振荡器采用外部低成本的32.768kHz的晶体。实时时钟采用独立的时、分、秒寄存器跟踪时间，并且还带有日历寄存器用于存储日、月、年和星期，日历精确到2099年，具有闰年自动修正功能，ISL1208的I2C接口工作在Slave模式。

上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种无线网络摄像机，包括一电源，其特征在于，还包括：

一摄像镜头；

一用以支撑与安装的基座；

一用以控制所述摄像镜头运动的云台；和

一用以容纳所述电源和云台的壳体，该壳体内还容纳有一印刷电路板，该印刷电路板上电路由所述电源供电，包括：

一成像处理电路；

一有线局域网接口电路；

一无线局域网接口电路；

一用以提供有线局域网接口电路和无线局域网接口电路选择切换信号的自动探测电路；

一云台接口电路；和

一中央处理电路；

所述中央处理电路通过成像处理电路获取所述摄像镜头的画面；

所述中央处理电路通过云台接口电路以无线的方式接收来自外部网络的指令而控制所述云台的运动；并且

所述中央处理电路根据自动探测电路给出的选择切换信号，通过有线局域网接口电路或无线局域网接口电路与外部网络相连。

2、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述壳体内的印刷电路板上电路还包括：一语音接口电路，所述中央处理电路通过该语音接口电路获取摄像机安装现场的语音信号和/或向摄像机安装现场提供语音信号。

3、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述壳体内的印刷电路板上电路还包括：一实时时钟电路，所述中央处理电路通过该实时时钟电路获取实时时钟信息。

4、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述无线局域网接口电路包括一ISL3871IK18集成电路。

5、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述有线局域网接口电路包括一DM9000网卡。

6、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述中央处理电路包括一TMS320系列微处理器。

7、如权利要求2所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述语音接口电路包括一TLV320AIC23立体声编解码器。

8、如权利要求3所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述实时时钟电路包括一LB1838集成电路。

9、如权利要求1所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述云台接口电路包括一ISL1208集成电路。

10、如权利要求1至9任一所述的无线网络摄像机，其特征在于：

所述云台包括一用以带动所述摄像镜头做水平旋转运动的第一步进电机，带动所述摄像镜头做竖直旋转运动的第二步进电机和齿轮传动机构。

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