CN201917332U - 一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，包括一体化摄像机机芯模块、一视频终端，所述一体化摄像机机芯模块和视频终端之间连接一视频处理控制单元，所述视频处理控制单元的第一接口连接到外部电源；第二接口连接到所述一体化摄像机机芯，第三接口连接到所述视频终端；第四接口连接到外部控制器。本实用新型可以直接给出测量结果、可调整光学放大倍率、可冻结瞬态目标图像后测量、可对被测目标进行记录和回放。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种一体化摄像机机芯的配套装置，特别是涉及一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置。
【背景技术】
目前，公知的测距测高方法有波反射法和几何三角法等。
波反射法通过测量特定波(激光、红外光、超声波等)在目标与设备之间的往返时间来求出距离。因受到介质(空气)稳定性和反射面角度、镜面度的制约，电磁波反射法测距的适用距离受到一定限制。
部分光学测距仪的原理采用的是几何三角法，即利用三角函数，求出目标的距离。军用望远镜的十字分划法也是基于此原理，但存在以下不足：
(1)通常无法直接给出测量结果，需根据目测分划刻度读数后进行换算。
(2)通常光学放大倍率固定，不能同时满足远距离和近距离测距需求。
(3)通常不能对瞬态目标进行较准确的测量。
(4)通常不能对被测目标进行记录和回放。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，它可以直接给出测量结果、可调整光学放大倍率、可冻结瞬态目标图像后测量。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，包括一体化摄像机机芯模块、一视频终端，其特征在于：所述一体化摄像机机芯模块和视频终端之间连接一视频处理控制单元。
进一步的，所述视频处理控制单元的第一接口连接到外部电源；第二接口连接到所述一体化摄像机机芯，第三接口连接到所述视频终端；第四接口连接到一用于与视频处理控制单元联系的外部控制器。
进一步的，所述视频处理控制单元进一步包括控制芯片、字符叠加芯片、电平转换芯片、第一电源芯片、第二电源芯片、光耦芯片、按键，所述字符叠加芯片、电平转换芯片、光耦芯片和按键均连接到所述控制芯片，所述第一电源芯片连接第二电源芯片，所述第二电源芯片分别连接字符叠加芯片、控制芯片、电平转换芯片。
进一步的，所述第一接口连接到所述第一电源芯片、光耦芯片、第二接口；所述第二接口连接到所述控制芯片、字符叠加芯片；所述第三接口连接到所述字符叠加芯片；所述第四接口连接到所述电平转换芯片。
进一步的，所述控制芯片还连接有LED指示灯。
进一步的，所述视频终端包括视频分配器以及连接在视频分配器上的显示器和视频录放机；或所述视频终端直接为显示器。
本实用新型的优点在于：
本实用新型装置可以直接给出测量结果、可调整光学放大倍率、可冻结瞬态目标图像后测量、可对被测目标进行记录和回放。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构框图。
图2是本实用新型的视频处理控制单元的电路原理框图。
【具体实施方式】
请参阅图1和图2所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。
如图1，本实用新型的实施例包括一体化摄像机机芯模块1、视频处理控制单元2、视频终端3，所述视频终端3可以直接为显示器31、或可以为视频分配器32分别连接显示器31和视频录放机33。
所述一体化摄像机机芯模块1与视频处理控制单元2相连，视频处理控制单元2与视频终端3相连，即与视频分配器32相连，视频录放机33和显示器31均连接到视频分配器32上，或视频处理控制单元2直接与显示器31相连。
所述一体化摄像机机芯模块1可以是HITACHI的35倍光学变焦一体化摄像机机芯VK-S654EN。所述显示器31可以是单兵近眼显示器(HMD)或SANYO的监视器VMC-8619PA。所述视频分配器32可以是通用复合视频分配器。所述视频录放机33可以是通用视频录放机或DVR。
请参阅图2所示，本实用新型的视频处理控制单元2的电路原理框图。视频处理控制单元2的所述第一接口210连接到外部电源；第二接口211连接到所述一体化摄像机机芯1，第三接口212连接到所述视频终端3；第四接口213连接到外部控制器。所述视频处理控制单元2进一步包括控制芯片214、字符叠加芯片215、电平转换芯片216、第一电源芯片217、第二电源芯片218、光耦芯片219、按键220，所述字符叠加芯片215、电平转换芯片216、光耦芯片219和按键220均连接到所述控制芯片214，所述第一电源芯片217连接第二电源芯片218，所述第二电源芯片218分别连接字符叠加芯片215、控制芯片214、电平转换芯片216。所述第一接口210连接到所述第一电源芯片217、光耦芯片219、第二接口211；所述第二接口211连接到所述控制芯片214、字符叠加芯片215；所述第三接口212连接到所述字符叠加芯片215；所述第四接口213连接到所述电平转换芯片216。所述控制芯片214还连接有LED指示灯221。
该实施例中，控制芯片214型号为STC11F16E，字符叠加芯片215为MAX7456，电平转换芯片216为MAX232E，第一电源芯片217为MP2301E，第二电源芯片218为NJM7805DL1A，光耦芯片219为TLP181。
该实用新型的工作原理如下所述：
视频处理控制单元可以通过第二接口211的UART接口与一体化化摄像机机芯1通讯，控制机芯1变焦(调整光学放大倍率)并读取机芯1镜头的变焦位置，也可控制机芯1冻结视频图像。特定型号机芯1镜头的变焦位置与镜头视野角具有固定的对应关系，通过控制芯片214查表换算可以求得当前变焦位置的垂直和水平视野角。当控制机芯1变焦，使已知尺度(宽度或高度)的被测目标占据特定比例的图像大小，比如居中的上下各1/4图像高度，可知此时被测目标的视角为镜头垂直视角的1/2。根据三角函数即可求出被测目标的距离。反之亦然，在已知被测目标距离的情况下，根据三角函数即可求出被测目标的尺度(宽度或高度)。
控制芯片214连接字符叠加芯片215，控制其将测试窗口(两条水平和两条垂直线组成)和测试结果(含视角、距离、高度和宽度)、操作提示以及OSD菜单叠加在一体化化摄像机机芯1经由第二接口211输出的复合视频信号上。叠加后的视频信号由字符叠加芯片215输出，通过第三接口212输出到视频分配器32上，视频分配器32分配视频供显示器31显示视频图像并供录放机33录像。在不需要录像和回放的场合，可以去掉视频分配器32和录放机33，直接将叠加后的视频输入至显示器31。
所述控制芯片214连接按键220，可操作按键调出OSD菜单进行菜单操作。按键220也可用于调整上述的测试窗口的宽度或高度，也可用来调整机芯1变焦聚焦，也可用来调整标定上述已知的被测目标尺度或距离。测试结果将依照调整即时改变。
对于相对静止的目标可以直接测量，对于快速移动或瞬时出现后即消失的测试目标可以先将视频图像冻结后再调整窗口测量。可对按键220定义一个为冻结快捷键，通过此键可触发控制芯片214向机芯1发送冻结命令。
外部电平控制信号经第一接口210输入到光耦芯片219输入端，光耦芯片219输出连接至控制芯片214，可通过外部电平控制来实现本机按键220的功能。
外部12V直流电源由第一接口210输入视频处理控制单元2，经第一电源芯片217后输出9V电压，9V电压经第二电源芯片218后输出5V电压。9V电压和5V电压用于视频处理控制单元2各部分电路的供电。12V电源还直接通过第二接口211向一体化摄像机机芯1供电。
所述外部控制器可为RS-232，所述RS-232控制信号经第四接口213连接到电平转换芯片216，电平转换芯片216连接至控制芯片214，可通过此连接实现对视频处理控制单元2的外部RS-232控制以及对控制芯片214的在线编程。外部红外接收芯片输出的控制信号经第四接口213连接至控制芯片214，可通过此连接实现对视频处理控制单元2的无线(红外)遥控。
所述LED指示灯221连接至所述控制芯片214，可指示视频处理控制单元2的工作状态。控制芯片也可输出指示工作状态的电平至连接于第四接口213的外部设备(如蜂鸣器)。
以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，包括一体化摄像机机芯模块、一视频终端，其特征在于：所述一体化摄像机机芯模块和视频终端之间连接一视频处理控制单元。
2.如权利要求1所述的一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，其特征在于：所述视频处理控制单元的第一接口连接到外部电源；第二接口连接到所述一体化摄像机机芯模块，第三接口连接到所述视频终端；第四接口连接到一用于与视频处理控制单元联系的外部控制器。
3.如权利要求2所述的一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，其特征在于：所述视频处理控制单元进一步包括控制芯片、字符叠加芯片、电平转换芯片、第一电源芯片、第二电源芯片、光耦芯片、按键，所述字符叠加芯片、电平转换芯片、光耦芯片和按键均连接到所述控制芯片，所述第一电源芯片连接第二电源芯片，所述第二电源芯片分别连接字符叠加芯片、控制芯片、电平转换芯片。
4.如权利要求3所述的一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，其特征在于：所述第一接口连接到所述第一电源芯片、光耦芯片、第二接口；所述第二接口连接到所述控制芯片、字符叠加芯片；所述第三接口连接到所述字符叠加芯片；所述第四接口连接到所述电平转换芯片。
5.如权利要求4所述的一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，其特征在于：所述控制芯片还连接有LED指示灯。
6.如权利要求1所述的一种基于单个一体化摄像机机芯的视频测距测高装置，其特征在于：所述视频终端包括视频分配器以及连接在视频分配器上的显示器和视频录放机；或所述视频终端直接为显示器。
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2010
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