CN2613956Y - 自动数码图像记录装置 - Google Patents

Abstract

一种自动数码图像记录装置，包括顺序单向连接的主控制单元(20)、图像记录单元(30)和显示接口单元(40)以及与主控制单元(20)双向连接的传感器单元(10)；所述传感器单元(10)的传感器(12)通过接口电路(14)向主控制单元(20)输出被监控现场出现目标的感应信号，主控制单元(20)收到传感器(12)输出的感应信号后即向图像记录单元(30)输出一组控制信号，令图像记录单元(30)启动摄像装置摄取被监控现场的图像并把摄取的图像储存并送显示接口单元(40)显示。本实用新型装置是在传感器感应信号控制下实现自动图像拍摄的数码相机，其摄取并储存的被监控现场的图像是间歇性的，可作为机关、企业、银行、仓库、住宅等场合的经济实用的监控记录设备。

Description

自动数码图像记录装置

技术领域

本实用新型涉及一种监控装置，特别是涉及一种用于安全防范的数码图像记录装置。

背景技术

目前，普遍使用的视频监控系统是由摄像头、解码器、画面处理器、矩阵交换机、录像机、监视器、传输线缆等组成的复杂的网络系统，系统成本高、并且对操作人员的专业要求也高。另外，上述的视频图像监控系统是不间断的连续图像监控，不管现场有没有所关心的情况出现，系统均连续不间断的工作，因此需要大量的录像带或其它形式的存储媒介。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种被监控现场出现目标才自动拍摄图像并将其存储于本地存储器的自动数码图像记录装置。

本实用新型采取如下的技术方案：通过将传感器技术与数码图像拍摄技术相结合，实现了图像自动记录与存储显示。其原理是将传感器作为感应开关器件，在控制单元的控制下，控制数码拍摄单元对镜头可视区域进行自动拍摄，并将所摄图像存储于数码存储单元内，所存储的图像可通过显示接口单元读入计算机或通过视频电缆直接在电视机上进行显示。

为实现上述功能，本实用新型的自动数码图像记录装置包括：顺序单向连接的主控制单元、图像记录单元和显示接口单元，与主控制单元双向连接的传感器单元，该传感器单元包括传感器和接口电路；所述主控制单元包括：控制处理器、与控制处理器的输入端连接的键盘和用于接收遥控器的遥控信号的遥控接收电路、与控制处理器的输出端连接的显示屏、定时控制电路和控制接口电路。

所述传感器通过接口电路接收来自主控制单元的控制传感器单元启动的信号以及向主控制单元输出被监控现场出现目标的感应信号，当所述主控制单元收到传感器输出的感应信号时，即向图像记录单元输出一组控制信号，令图像记录单元启动摄像装置摄取被监控现场的图像并把摄取的图像储存并送显示接口单元显示；

从技术上说，本实用新型装置是在传感器感应信号控制下实现自动图像拍摄的数码相机。一般数码相机采用的是手动机械快门或设定成自动拍摄方式而由按键触发实现自动拍摄的，而本实用新型装置实现了传感器感应信号自动控制下的快门触发，从而自动完成图像拍摄，完全不同于目前数码相机的自动拍摄功能。由于所述由传感器单元输出的被监控现场出现目标的感应信号是间歇性的，因此所述图像记录单元所摄取并储存的被监控现场的图像也是间歇性的，这是本实用新型装置区别于现有技术的最重要的技术特征。

附图说明

图1为自动图像记录装置构成方框图；

图2为传感器单元构成方框图；

图3为主控制单元构成方框图；

图4为图像记录单元构成方框图；

图5为显示接口单元构成方框图；

图6为控制部分的电路图；

图7为显示及键盘部分电路图；

图8为遥控发射部分电路图；

图9为遥控接收部分电路图；

图10为自动数码图像记录装置的应用方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型的自动图像记录装置包括传感器单元10、主控制单元20、图像记录单元30、图像接口单元40几个组成部分。其中主控制单元20实现对数码相机的自动拍摄、显示翻页、图像删除等部分功能的控制，是本实用新型的技术实现的核心部分。传感器单元10中包含的传感器为成品部件，控制单元20只对该单元输出控制信号，并接收其输出的感应信号，本说明文档不涉及传感器部分技术细节。图像记录单元30和显示接口单元40是数码相机的基本组成部分，本说明文档对其细节不做详细描述，只就相关部分做原理说明。

主控制单元20、图像记录单元30和显示接口单元40顺序单向连接，传感器单元10与主控制单元20双向连接；所述传感器单元10包括传感器12和接口电路14；传感器12通过接口电路14接收来自主控制单元20的控制传感器单元10启动的信号以及向主控制单元20输出被监控现场出现目标的感应信号，当所述主控制单元20收到传感器12输出的感应信号时，便立即向图像记录单元30输出一组控制信号，令图像记录单元30启动摄像装置摄取被监控现场的图像并把摄取的图像储存并送显示接口单元40显示；

各单元间的信号作用如下：S₂₁为主控制单元20输出的控制传感器单元10的启动信号，S₁₂为传感器单元10在接收到感应信号情况下的输出信号，接口电路14收到控制信号S21后，传感器单元进入监控状态，S_g为传感器12输出的感应信号，接口电路14将其转换为输出给主控制单元20的感应开关信号S₁₂，主控制单元20收到感应输出信号S₁₂后，输出一组控制信号，该组控制信号是：用于图像摄取的控制信号S₂₃₁和用于显示控制的S₂₃₂，S₂₃₃和删除图像的S₂₃₄。S₂₃₁控制图像记录单元30开始图像摄取并记录，其记录图像S₃₄送到显示接口单元40，该单元可将输入信号转换成可供电视机显示的视频信号或通过计算机接口以被计算机读取并显示。

如图3所示，主控制单元20由控制处理器21，键盘22，显示屏24，控制接口电路23，定时控制电路25，遥控接收电路26，遥控器28几个部分组成；控制处理器21、与控制处理器21的输入端连接的键盘22和用于接收遥控器28的遥控信号的遥控接收电路26、与控制处理器21的输出端连接的显示屏24和控制接口电路23。

所述定时控制电路(25)产生定时控制信号，经控制接口电路(23)输出控制图像摄取执行机构(32)摄取图像的时间间隔和幅数的定时脉冲信号；所述的遥控器(28)包括监控状态控制键、解除监控状态控制键、图像显示控制键PgUp/PgDn、数字键0-9、确认键、删除键；按键信号通过遥控发射电路发射后，经遥控接收电路26接收并解码后，再通过控制处理器21生成控制指令经控制接口单元23转换成控制信号对图像记录单元30进行控制。

控制处理器21接收到来自传感器单元10输出的感应信号S21后，按照设定的定时程序，通过控制指令S_tc发给定时控制电路25，产生定时脉冲信号S_t送给控制接口电路23，这种定时脉冲信号在控制接口电路23中被转换成定时控制信号S₂₃₁控制图像记录单元30开始图像摄取与记录动作。键盘22与控制处理器21实现命令交互，可控制本实用新型装置进入或解除监控状态，完成设定密码，控制显示接口单元40选择显示、或删除指定图像等操作，这些操作命令通过控制处理器21变成控制指令Sm的部分指令，在控制接口电路23中转换成控制显示图像上下(PgUp/PgDn)翻页的控制信号S₂₃₂/S₂₃₃和删除图像的控制信号S₂₃₄。遥控器28可输出遥控信号S_r给，实现与键盘控制相类似但可遥控的功能。遥控接收电路26接收遥控器28发出的信号，实现进入和解除监控状态，完成设定密码，选择显示图像、删除指定图像的控制功能，其操作命令同样被转换成控制显示图像上下(PgUp/PgDn)翻页的控制信号S₂₃₂/S₂₃₃和删除图像的控制信号S₂₃₄。显示屏24可显示控制处理器22输出的S_d，作为操作提示，方便操作者使用。

如图4所示，图像记录单元30在主控制单元20输出的控制信号S₂₃₁/S₂₃₂/S₂₃₃/S₂₃₄控制下执行图像摄取、记录、显示和删除功能。该单元由图像摄取执行机构32、取景镜头34、图像转换电路36、图像数据存储器38几个部分组成；所述图像信号转换电路36的信号输入端连接图像摄取执行机构32和取景镜头34，其信号输出端连接图像数据存储器38；图像数据存储器38的输出端连接显示接口单元40。

图像摄取执行机构32在收到主控制单元20输出的定时摄取控制信号S₂₃₁后，开始按照定时要求执行图像摄取并输出控制信号S_e启动图像数据转换电路36开始工作，将取景镜头34摄取的图像信号S_i转换成可记录的图像数据S_c送入图像数据存储器38。被存储的图像数据输出信号S₃₄可被显示接口单元40读取作为显示接口的数据输入。从主控制单元20输出的显示控制信号S₂₃₂、S₂₃₃、S₂₃₄作为图像数据存储器的控制命令输入，完成对所存储图像的控制操作。

如图5所示，显示接口单元40将图像数据转换为两种可供显示的方式，电视机视频显示方式和计算机图像数据显示方式，该单元由数据视频转换电路42、视频接口电路44、计算机接口电路46几个部分组成；所述图像记录单元30中的图像数据存储器38中的图像数据经数据视频转换电路42合成视频信号后，再经视频接口电路44输入到普通电视机，或经计算机接口电路46输入到计算机。

从数据记录单元30送来的图像数据S₃₄分成两路，一路送到数据视频转换电路42，另一路送到计算机接口电路46。数据视频转换电路42将图像数据合成为视频信号S_v送到视频接口电路44，变成可供普通电视机显示的视频信号S_vo。计算机接口电路46将输入的图像数据适配成可与计算机相连的接口信号S_co，通过计算机显示屏可显示被记录的图像。

所述的主控制单元20还包括定时控制电路25；所述的定时控制电路25产生控制摄取图像的时间间隔和幅数的定时脉冲信号，经控制接口电路23输出S₂₃₁控制图像摄取执行机构32，所述定时脉冲信号的个数为1-n(n≥1)个，信号间隔在0-s秒。

所述的控制处理器21在接到进入监控状态命令后，可控制延迟一段时间T后才使传感器进入监控状态。

图6是自动数码图像记录装置系统电路图，该电路采用AT89C51作为控制器件，27256做程序存储器，8279实现键盘交互输入。系统进入与解除监控状态由键盘或遥控器输入命令决定。即所述主控制单元20含有型号为AT89C51的单片机处理器U1、型号为27256的程序储存器U3、8位数据锁存器U4、U8、键盘处理接口芯片U2、双D触发器U7A、U7B、反向驱动器U6B、U6C、继电器J1、J2以及包括电阻R1～R11、三极管Q1～Q2的外围电路；所述芯片U1的D0～D7端口分别与芯片U2、U3、U4的D0～D7端口相接，芯片U1的A8～A15端口分别与芯片U4的A0～A7端口、芯片U3的A0～A14端口、芯片U5的A15、A14、A13端口相接。所述双D触发器U7A的5脚与反向驱动器U6B的3脚相连，所述反向驱动器U6B的4脚经电阻R7，一端与电阻R8相连，另一端与晶体管Q1的基极相连，所述晶体管Q1的发射极接地，集电极通过继电器J1与电阻R8的另一端相连并接到9/12V电源上；由所述双D触发器U7A输出驱动继电器J1闭合开关K1给传感器供电使系统进入监控状态。所述所述反向驱动器U6C的5脚与8位数据锁存器U8的9脚相连，反向驱动器U6C的6脚经电阻R10连接电阻R11和晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极接地，集电极通过继电器J2与电阻R11的另一端相连并接到9/12V电源上，所述继电器J2驱动开关K2控制数码相机进行图像自动记录。

图7为显示及键盘部分电路图，该电路采用液晶显示与按键式键盘，通过32芯连接器与控制部分电路相连；所述的键盘22包括监控/解除控制键、密码设置键、图像显示控制键PgUp/PgDn、数字键0-9、确认键、删除键，按键信号通过控制处理器21生成控制指令经控制接口单元23转换成控制信号对所述图像记录单元30进行控制。

图8为遥控发射部分电路图，该电路采用ED5026作为发射编码器件，发射模块可选红外或无线发射模块。图9为遥控接收部分电路图，该电路采用ED5027作为接收编码器件，接收模块可选红外或无线接收模块；图8和图9的电路均为现有技术。

本实用新型采用传感器技术控制实现数码图像自动记录的实用装置，其关键的技术特点在于：

传感器技术与数码图像记录相结合实现了传感器感应控制的数码图像自动记录。具有自动定时图像记录功能。每次感应后自动摄取1～n(n≥1)幅图像。具有延迟启动监控功能。输入进入监控状态命令后，延迟一段时间T后才使本实用新型装置进入监控状态。具有存储容量不足的指示功能。具有图像查看、图像删除功能。具有键盘、遥控器功能。

本实用新型的自动图像记录装置的上述主要功能的具体技术指标如下：

1、图像记录

自动定时图像记录功能：传感器单元10每次输出感应信号S12后，定时控制电路25产生1-n(n≥1)个定时脉冲信号St，该定时脉冲信号间隔在0-s秒内可调整，经控制接口电路输出为S₂₃₁，控制图像摄取执行机构32自动摄取1-n(n≥1)幅图像。

监控启动定时功能：输入进入监控状态命令后，控制处理器21可控制延迟一段时间T后才使传感器进入监控状态，感应信号输出有效。

图像记录像素密度可调整。高密度：监控次数最少；中密度：监控次数居中；低密度：监控次数最多。

数码图像存储采用JPEG或其他通用图像存储格式，数码图像存储容量可选。

2、图像查看：

1)带有计算机接口，使本装置可作为计算机移动硬盘，将图像在计算机显示屏上显示；

2)可提供视频合成输出，直接以视频方式在电视机上显示。

3、图像删除

图像删除有两种方式：

自动删除，图像采用自动覆盖方式顺序写入，内存用完后自动顺序覆盖最早的图像。

人工删除，在查看图像时，按删除键，输入起始图像序号和结束图像序号，并输入正确密码后删除。

4、键盘

1)监控/解除控制键，控制是否进入自动感应的监控状态。进入监控状态则点亮状态指示灯。再次按下该键，为解除监控状态，需输入密码，密码正确则解除，并熄灭监控状态指示灯；

2)密码设置键，可一键进入密码设置状态，密码位数可选，按确认键结束；

3)图像显示控制键PgUp/PgDn，查看记录图像时上、下翻页功能键；

4)数字键0-9，作为输入密码的数字键和作为查看图像的数字序号输入键；

5)确认键，输入密码、命令的确认键；

6)删除键，控制图像删除的命令键。

遥控器

可选无线遥控、红外遥控两种遥控方式之一，遥控器实现与键盘类似的控制功能，其操作功能键如下：

1)监控状态控制键，控制是否进入自动感应的监控状态。进入监控状态则点亮监控状态指示灯；

2)解除监控状态控制键，按下此键，解除监控状态，并熄灭监控状态指示灯；

3)图像显示控制键PgUp/PgDn，查看记录图像时上、下翻页功能键；

4)数字键0-9，作为输入密码的数字键和作为被查看图像的数字序号输入键；

5)确认键，输入密码、命令的确认键；

6)删除键，控制图像删除的命令键；

其中“数字键0-9”与“确认键”可根据遥控器设计方式不同而决定是否配置。

指示灯

监控状态指示灯，进入监控状态点亮，解除监控状态熄灭；

存储容量不足指示灯，在当前图像密度情况下，监控拍摄次数不足k次时点亮；

电源指示灯：有交流供电时点亮。

安装：采用固定安装方式，以防被盗取。

本实用新型可独立应用于多种需要监控的场合，如作为机关、企业、银行、仓库、住宅等的监控记录设备，可在传感器感应范围进行图像自动记录，一旦有异常情况发生，可根据图像记录进行查证。其应用方式如图10所示，图中只画出了与外界相关联的组成单元部分，不直接与外界相联系的部分未画出。

在特定的监视范围内，采用传感器感应方式可自动记录现场画面，是机关、厂矿、仓库、住宅或其他需要进行监视的多种场合的简单有效且廉价的现场记录手段，为可能发生的各类案件的侦破提供极为珍贵的现场图像记录线索。

使用者可在本地检查记录，确认是否发生异常情况，一旦有异常情况发生，该装置可提供现场证据，作为一种辅助手段用于异常情况的报警。

本实用新型装置所采用的主要元器件见下表。

器件符号	器件名称	器件规格	功能说明
				U1	单片处理器	AT89C51	主控处理器
U2	并行接口芯片	8279	键盘处理接口
				U3	存储器	27256	程序存贮器
U4，	8位数据锁存器	74LS373
				U8	8位数据锁存器	74LS373
U5	译码器	74LS138	控制端口译码
				U6	反向驱动器	74LS04
U7	双D触发器	74LS74
				U11	8位数据接收器	HC541	显示控制信号接口
U12	时基电路	NE555	液晶显示驱动
				U31	遥控编码电路	VD5026	遥控器编码电路
U32	时钟电路	7555	遥控红外发射振荡电路
				U33	无线遥控发射电路	M303S
U34	接收编码电路	VD5027	遥控接收解码电路
				U35	红外接收模块	PFS4091
U36	无线遥控接收模块	M303R
				JD1，JD2	液晶显示屏插座	16PIN	选配  L1682B，DV16110等液晶屏
SEN1	传感器	DC9V	输出感应信号启动记录
				D_CAM1	数码相机

Claims (9)

1、一种自动数码图像记录装置，包括：顺序单向连接的主控制单元(20)、图像记录单元(30)和显示接口单元(40)；其特征在于：还包括与主控制单元(20)双向连接的传感器单元(10)，所述传感器单元(10)包括传感器(12)和接口电路(14)；

所述传感器(12)通过接口电路(14)接收来自主控制单元(20)的控制传感器单元(10)启动的信号以及向主控制单元(20)输出被监控现场出现目标的感应信号，所述主控制单元(20)收到传感器(12)输出的感应信号即向图像记录单元(30)输出一组控制信号，令图像记录单元(30)启动摄像装置摄取被监控现场的图像并把摄取的图像储存并送显示接口单元(40)显示；

所述由传感器单元(10)输出的被监控现场出现目标的感应信号是间歇性的，所述图像记录单元(30)摄取并储存的被监控现场的图像也是间歇性的。

2、根据权利要求1所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述主控制单元(20)包括：控制处理器(21)、与控制处理器(21)的输入端连接的键盘(22)和用于接收遥控器(28)的遥控信号的遥控接收电路(26)、与控制处理器(21)的输出端连接的显示屏(24)、定时控制电路(25)和控制接口电路(23)。

3、根据权利要求2所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述主控制单元(20)含有型号为AT89C51的单片机处理器U1、型号为27256的程序储存器U3、8位数据锁存器U4、U8、键盘处理接口芯片U2、双D触发器U7A、U7B、反向驱动器U6B、U6C、继电器J1、J2以及包括电阻R1～R11、三极管Q1～Q2的外围电路；所述芯片U1的D0～D7端口分别与芯片U2、U3、U4的D0～D7端口相接，芯片U1的A8～A15端口分别与芯片U4的A0～A7端口、芯片U3的A0～A14端口、芯片U5的A15、A14、A13端口相接。

4、根据权利要求3所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述双D触发器U7A的5脚与反向驱动器U6B的3脚相连，所述反向驱动器U6B的4脚经电阻R7，一端与电阻R8相连，另一端与晶体管Q1的基极相连，所述晶体管Q1的发射极接地，集电极通过继电器J1与电阻R8的另一端相连并接到9/12V电源上；由所述双D触发器U7A输出驱动继电器J1闭合开关K1给传感器供电使系统进入监控状态。

5、根据权利要求3所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述反向驱动器U6C的5脚与8位数据锁存器U8的9脚相连，反向驱动器U6C的6脚经电阻R10连接电阻R11和晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极接地，集电极通过继电器J2与电阻R11的另一端相连并接到9/12V电源上，所述继电器J2驱动开关K2控制数码相机进行图像自动记录。

6、根据权利要求2所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述定时控制电路(25)产生控制图像摄取执行机构(32)摄取图像的时间间隔和幅数的定时脉冲信号，该定时脉冲信号经由控制接口电路(23)输出给图像摄取机构(32)；所述的遥控器(28)包括监控状态控制键、解除监控状态控制键、图像显示控制键PgUp/PgDn、数字键0-9、确认键、删除键；按键信号通过遥控发射电路发射后，经遥控接收电路(26)接收并解码后，再通过控制处理器(21)生成控制指令经控制接口单元(23)转换成控制信号对图像记录单元(30)进行控制。

7、根据权利要求2所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述的键盘(22)包括监控/解除控制键、密码设置键、图像显示控制键PgUp/PgDn、数字键0-9、确认键、删除键，按键信号通过控制处理器(21)生成控制指令经控制接口单元(23)转换成控制信号对所述图像记录单元(30)进行控制。

8、根据权利要求1所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述图像记录单元(30)包括：图像摄取执行机构(32)、取景镜头(34)、图像信号转换电路(36)和图像数据存储器(38)；所述图像信号转换电路(36)的信号输入端连接传感器单元(10)通过接口电路(14)与主控制单元(20)连接图像摄取执行机构(32)和取景镜头(34)，其信号输出端连接图像数据存储器(38)；图像数据存储器(38)的输出端连接显示接口单元(40)。

9、根据权利要求1所述的自动数码图像记录装置，其特征在于：所述显示接口单元(40)包括数据视频转换电路(42)、视频接口电路(44)和计算机接口电路(46)；所述图像记录单元(30)的图像数据存储器(38)中的图像数据经数据视频转换电路(42)合成视频信号后，再经视频接口电路(44)输入到普通电视机，或经计算机接口电路(46)输入到计算机。

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