TW201338515A - 具有標準電燈接頭的網路攝影機 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種網路攝影機，具有一標準電燈接頭，其本身就是一個照明用LED燈泡或燈管，可以直接與現有燈具結合，方便進行安裝與更換；該攝影機包括影像感測器晶片、影像處理單元與鏡頭所組成，更具有無線網路介面單元、藍牙通訊單元、控制單元；以及一交流直流轉換器，其交流接點與該標準電燈接頭對應連接，其直流輸出至少供應控制單元、藍牙通訊單元、無線網路介面單元、攝影機電路模組所需電源。

Description

具有標準電燈接頭的網路攝影機

本發明是有關於一種攝影機，特別是有關於一具有標準電燈接頭並內含藍牙識別標籤讀取功能的網路攝影機及其組成的網路監控系統。

近年來，隨著網路的蓬勃發展，與攝影元件單價之持續降低，網路攝影機(internet protocol camera,IP camera,或是webcams)已被廣泛的用於遠端監看，以及公司、工廠、居家保全等。網路攝影機泛指各種能連上網路的攝影機。目前，就一般的使用者而言，安裝網路攝影機並不是那麼容易。硬體安裝上，需要在裝設攝影機處旁加裝一個插座給市電轉接器，將110/220V交流轉成直流3-5V，提供給攝影機使用，另外若是使用有線網路，更需要提供網路配線。對於已經裝潢好的建築物，額外的配線，需要專業人員，而且也會破壞美觀。

故，有必要尋求一解決之道，以利用最少人為介入，便可加入並啟動網路攝影機於網路環境中；就像是把網路視為一實體裝置，把網路攝影機視為一隨插即用的週邊裝置，當網路攝影機聯上無線網路即可正確地運作；藉此減少人為設定、管理、維護，及後續服務之成本。

另外，無論是習知的數位監控系統，或者是目前最先進的網路攝影機系統，當其運用在需要有高度安全需求的環境時，仍會有所不足之處。例如，在有機密防護的機構之門禁管制，仍然需要採用門禁卡(一般係採用射頻識別標籤，RFID Tag)之系統來進行管制。而在具有更高度機密防護的機構，其具有禁止區、管制區等空間設計時，往往必須採取防護門的設計。

因此，本發明提出一種具有標準電燈接頭的無線上網網路攝影機，使其可直接安裝於既有的電燈座，並進一步提出具藍牙識別標籤讀取功能之網路監控系統以解決上述的問題。

有鑑於此，本發明的目的之一，提供一種具有標準電燈接頭的網路攝影機，使其可直接安裝於既有的電燈座，方便又容易，不必為了安裝網路攝影機，額外找位置或電源或額外佈線。

本發明的目的之二，提供一種照明設備並兼具網路攝影機功能，該照明設備不但提供使用者照明，也同時提供網路攝影機所需的照明。

本發明的目的之三，提供一種可直接安裝於既有的電燈座，並可直接無線上網的網路攝影機功能，。

本發明的目的之四，提供一種照明設備並兼具網路攝影機功能，加上藍牙通訊功能，可以針對藍牙通訊所及的人或物有配戴藍牙識別標籤(BTID,BlueTooth IDentification)或裝設BTID者，進行追蹤攝影，以判斷其身分是否吻合其進入權限，對於未配戴BTID者，視同擅自闖入者，可發出警報。也就是說，網路攝影機利用影像辨識技術對於影像移動產生時，藍牙通訊模組(主節點)立即進行掃描，要求進行藍牙身分辨識，或是藍牙掃描隨時進行，也同時進行影像移動觸動藍牙辨識，雙重辨識機制。

本發明的目的之五，提供一種照明設備並兼具網路攝影機功能，加上藍牙通訊功能，可以針對藍牙通訊所及的人或物有配戴BTID或裝設BTID者，進行追蹤攝影，以判斷其身分是否吻合其進入權限，對於未配戴BTID者，視同擅自闖入者，可發出警報。也就是說，網路攝影機加裝一紅外線偵測器判斷熱點影像移動產生時，主節點立即進行掃描，要求進行藍牙身分辨識，或是藍牙掃描隨時進行，影像移動觸動辨識，雙重辨識機制。

本發明的目的之六，提供一種具藍牙識別標籤讀取功能之網路監控系統，包含：複數個網際網路攝影機，具有一藍牙識別標籤讀取單元(藍牙通訊模組主節點)與一網路介面單元，藉由讀取一藍牙識別標籤之一身份碼以提供一身份資料，並透過該網路介面單元將該身份資料與所擷取且處理處理之一影像資料傳送出去；一顯示器，及一數位網路影像處理裝置，用以接收該些網際網路攝影機所傳送來之該身份資料與該影像資料並加以儲存，同時，將該影像資料進行解碼並傳送至該顯示器以進行監控影像之顯示。其中，每個該些網際網路攝影機更包含一紅外線收發單元，用以產生一熱源接近時之一移動資料，以傳輸至該數位網路影像處理裝置。藉由身份資料、移動資料與影像資料同時傳輸並儲存於數位網路影像處理裝置，即可進行各種監控之應用。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參考第1圖(A)(B)，其為本發明之具有電燈接頭的網路攝影機100之系統架構圖，其由攝影機模組200、複數個LED晶粒120、LED驅動電路板與散熱模組122、天線模組160，交流轉直流電路模組112、標準燈泡接頭110等構成，並裝設於本發明之外殼114當中。該標準燈泡接頭110較佳為愛迪生螺旋帽接頭(Edison screw-cap fittings)，例如E26、E27、E29、E39、E40等。該標準燈泡也可替換為標準螢光燈管的形式，其接頭則為雙腳(bi-pin)，例如G系列，較佳者為G5(T4、T5燈管使用)或是G13(T8、T12燈管使用)。該複數個LED晶粒120與其LED驅動電路與散熱模組122係提供一般照明或攝影機照明之用；該交流直流轉換器112，其交流接點與該標準電燈接頭110對應連接，其直流輸出至少供應下述之控制單元、藍牙通訊單元、無線網路介面單元、攝影機電路模組、紅外線收發器等所需電源。天線模組160則提供藍牙通訊單元、無線網路介面單元之用。外殼114前方部份較佳為透明的材質，方便攝影機接收外部環境的光線與影像。

請參考第2圖，其為本發明之具有電燈接頭的網路攝影機100之攝影機模組200的系統架構圖，其由鏡頭組210、偏光片220、影像感測器230、影像處理單元240、控制單元250、記憶體260、紅外線發射器295、紅外線機接收器296、無線網路介面單元280、BTID讀取單元270等構成，並裝設於本發明之外殼114當中。光線係經由鏡頭組210，再經偏光片220傳遞至影像感測器230。影像感測器230則將傳來之光線轉換為類比之感應電壓，並傳遞至影像處理單元240加以轉換為數位影像訊號並進行影像處理；或者，影像感測器230本身包含有類比數位轉換器(ADC)，直接將類比之影像訊號轉換為數位之影像訊號，再傳至影像處理單元240進行影像處理。其中，影像處理，一般係採用壓縮的技術以讓影像資訊降低，有MJPEG、MPEG II、MPEG IV、H. 263、H. 264、JPEG2000不等，端視所採用的影像壓縮晶片而定。一般而言，採用影像壓縮之原因係為影像資料的資料量龐大，不適合直接傳輸。

控制單元250則控制了整體系統的工作，藉由控制記憶單元260將經處理的數位影像資料予以暫存，再控制無線網路介面單元280傳送至網際網路或者區域網路。其中，無線網路介面單元280係透過無線網路模組，如WLAN模組、WiMAX模組、LTE模組或無線通信網路模組(如3G,3.5G,4G模組)，包含有一網路實體層(MAC)，其具有一網路實體位址(IP Address)可直接透過網際網路進行存取。亦即，只要知曉攝影機模組200的IP位址，傳送控制碼，即可進行網際網路，進行點對點的資料傳輸。

本發明之BTID(BlueTooth IDentification)讀取單元270則用以讀取一BTID標籤(BlueTooth IDentification,藍牙識別標籤)，當讀取該BTID標籤時，即傳送至控制單元250。控制單元250接收BTID標籤後，即傳送一身份資料給無線網路介面單元280並傳輸出去，其包含有身份碼(BTID標籤資料)以及讀取到的時間碼。該BTID標籤(藍牙識別標籤)係選自具有藍牙通訊模組的行動裝置、穿戴式裝置(手環、手錶casio、耳機、識別證、體內植入物)；該行動裝置包含手機、筆電、遊戲機(例如Sony PS、任天堂遊戲機)、隨身聽(如iPod)、平板電腦、數位相機；該藍牙通訊模組選自藍牙4.0、2.0、2.1、3.0；較佳的實施例係選用藍牙4.0的通訊規範，該規範具有快速配對與連結，以及掃描的功能，掃描或連結所需時間可少至百分之一秒。藍牙4.0硬體上實現部份，可使用藍牙低功耗模組Bluetooth BLE，例如德州儀器的SOC晶片CC2540或CC2541等，配合一鈕扣電池如2032，即可半年到一年不用更換電池，特別適合實施於穿戴式裝置(手環、手錶casio、耳機、識別證、體內植入物)。另，BTID讀取單元270的較佳實施例也是選擇藍牙4.0的通訊規範，特別是具有雙模(Dual mode)的規範。

上述的無線網路介面單元280以及BTID讀取單元270因為都要內建於本發明之具有電燈接頭的網路攝影機，而電燈形式的網路攝影機空間有限，所以較佳的實施例是將WIFI/BT4.0整合晶片與控制單元250整合。市面上具有WIFI與BT4.0整合的晶片模組包括(a)Atheros的AR6233晶片；(b)Quacomm Atheros AR9004TB晶片，整合Bluetooth 4.0、WIFI 802.11n，2.4、5GHz以及60GHz WiGig的晶片組，其傳輸速率可達到5Gbps；(c)雷凌科技(Ralink Technology)的RT3290LE晶片，802.11n+藍牙4.0的(Combo)；(d)博通(Broadcom)的晶片(combo)BCM4330，該元件在單晶片中整合了802.11n WIFI、藍牙及FM無線電技術，具備IEEE 802.11 a/b/g與單一串流802.11n(媒體存取控制(MAC)/基頻/無線電)、Bluetooth 4.0+HS。BCM4330具備雙頻功能，WIFI使用者可運用較不擁擠的5 GHz頻譜；(e)聯發科MT6620，包括2.4GHz和5GHz雙頻802.11n WIFI、WIFI Direct及WIFI HotSpot、藍牙4.0+HS雙模運作、GPS/Galilei/SBAS/QZSS，及AlwaysLocate技術。

本發明之紅外線接收器296，用以接收紅外線發射器295之反射光，藉以判斷有熱源之移動。控制單元250可藉由紅外線接收器296所傳送來之感測電壓之移動訊號，進行物件移動之判斷，若發生物件移動之判斷結果，則控制單元250將此產生的移動資料傳送之，其包含時間碼與物件移動之移動碼。其中，紅外線發射器295與紅外線接收器296可採用紅外線收發器的模組來製作。

透過網路語音傳輸技術(Voice over Internet Protocol,VOIP)，本發明更可進行網路語音之傳輸應用，此功能則可透過音效處理單元290來達成。音效處理單元290包含音源輸出介面、音源輸入介面、麥克風、與揚聲器，接收由雲端所傳來的麥克風訊號，並將之處理為可播放音效的類比訊號，藉由音源輸出介面連接揚聲器，即可進行遠端的聲音播放，以進行警示或嚇阻之功能。其中，麥克風訊號是由該無線網路介面單元280經由控制單元250再傳輸至音效處理單元290，最後，再經由音源輸出介面傳輸至揚聲器。另外，由連接於音源輸入介面的麥克風接收的第二音源為則由音效處理單元290轉換為數位之第二音源數據，藉由控制單元250傳輸至該無線網路介面單元280，再傳送至雲端，即可進行遠端聲音之監聽。

綜上所述，本發明之網路攝影機100除了提供一般照明或攝影機照明外，更可傳送原先網路攝影機之數位影像資料以及網路位址等相關訊息外，尚可傳送代表物件移動之訊號，以及代表BTID標籤讀取到之身份資料。此兩訊號係透過本發明之紅外線接收器296、BTID讀取單元270與控制單元250，以及外部之BTID與攜帶BTID之使用者共同產生。實際的操作上，使用者身上擺有可供本發明之網路攝影機100讀取之BTID標籤，當使用者經過本發明之網路攝影機100可感測範圍時，一方面紅外線接收器296可偵測到該使用者，控制單元250透過紅外線接收器296傳來的訊號變化來計算得有人接近(人體即為一熱源)，即可傳送出其所產生的移動資料；另一方面，BTID讀取單元270讀取到BTID標籤時，即傳送出該身份資料。由於此兩資料應同時或在接近時間內產生，因此，後端之系統即可依據此兩資料之出現與否來進行物件追蹤與監控，以達嚴密監控之效。

此外，網路攝影機100亦可設計為在接收到身份資料或者產生了移動資料時，方進行影像資料的傳送。如此，即可大量節省資料量，並僅讓監控人員僅針對有物件移動的網路攝影機來進行監控，可大幅降低監控人員的負擔。其動作同樣由控制單元250來進行整體的控制，當控制單元250接收到身份資料或產生移動資料時，控制無線網路介面單元280傳送影像資料與接收到的身份資料與移動資料；並於未接收到身份資料且未產生移動資料後，控制無線網路介面單元280停止傳送影像資料。

請參考第3圖，本發明之具藍牙識別標籤讀取功能之網路監控系統架構第一實施例，其為以無線區域網路、網際網路遠端監控環境架設者。整體系統包含了由無線化的網路攝影機100-1~100~3，其與無線基地台500共同組成無線區域網路，並由無線基地台500與數位網路影像處理裝置600相連接，以將資料傳給數位影像處理裝置600；並進一步與雲端運算等構成遠端或雲端監控網路。數位網路影像處理裝置600亦可設置於遠端或雲端的伺服器或控制中心，方便相關人士直接觀看或透過網際網路觀看。

網路攝影機100-1,100-2,100-3,將其所拍攝到的影像資料，例如，使用者901、902、903的影像資料，以及感測到的移動資料，還有，讀取到的BTID卡的身份資料，例如BTID-1、BTID-2、BTID-3，透過無線區域網路、遠端監控網路傳送到數位網路影像處理裝置600。接下來，數位網路影像處理裝置600即可將所接收到的影像資料，傳送至顯示器加以顯示。

以第4圖為例，使用者901被網際網路攝影機100-1可視的範圍內拍攝到，同時，網際網路攝影機100-1內建的紅外線接收器感測到使用者901的存在，並且，使用者901身上的BTID-1卡片由網際網路攝影機100-1內建的BTID識別標籤讀取單元所讀取到。因此，在各個網際網路攝影機傳送影像資料的同時，網際網路攝影機100-1將會傳送代表卡片身份的身份資料以及代表使用者存在的移動資料。這些資料將透過無線基地台500傳遞至數位網路影像處理裝置600，數位網路影像處理裝置600接收到此兩筆資料後，當可記錄於其資料庫中，以進行各項應用，例如，用作使用者的移動路徑記錄，禁制區的警告等等。

同樣地，使用者903被網路攝影機100-2可視的範圍內拍攝到，同時，網路攝影機100-2內建的紅外線接收器感測到使用者903的存在，並且，使用者903身上的BTID-3卡片由網路攝影機100-2內建的BTID識別標籤讀取單元所讀取到。因此，在各個網路攝影機傳送影像資料的同時，網路攝影機100-2將會傳送代表卡片身份的身份資料以及代表使用者存在的移動資料。其中，由於網路攝影機100-2係為於遠端監控網路當中，因此，其透過網際網路將資料傳送到數位網路影像處理器600。

在下一時刻，使用者901被網路攝影機100-4可視的範圍內拍攝到，同時，網路攝影機100-4內建的紅外線接收器感測到使用者901的存在，並且，使用者901身上的BTID-1卡片由網路攝影機100-4內建的BTID識別標籤讀取單元所讀取到。因此，在各個網路攝影機傳送影像資料的同時，網路攝影機100-4將會傳送代表卡片身份的身份資料以及代表使用者存在的移動資料。這些資料將透過無線基地台500傳遞至數位網路影像處理裝置600，經由判斷可知，使用者901從Room-1移動到Room-4。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．具有電燈接頭的網路攝影機

100-1,100-2,100-3,100-4,100-5,100-6,100-7．．．具有電燈接頭的網路攝影機

110．．．標準燈泡接頭

112．．．交流轉直流電路模組

114．．．外殼

120．．．複數個LED晶粒

122．．．LED驅動電路板與散熱模組

160．．．天線模組

210．．．鏡頭組

220．．．偏光片

230．．．影像感測器

240．．．影像處理單元

250．．．控制單元

260．．．記憶體

270．．．BTID讀取單元

280．．．無線網路介面單元

290．．．音效單元

295．．．紅外線發射器

296．．．紅外線機接收器

500．．．無線基地台

600．．．數位網路影像處理裝置

901．．．使用者

902．．．使用者

903．．．使用者

BTID．．．藍牙識別標籤

Room-1,Room-2,Room-3,Room-4,Room-5,Room-6．．．房間號碼

第1圖係為本發明之具有電燈接頭的網路攝影機之功能方塊圖；(A)為上視圖；(B)為前視圖；

第2圖係為本發明之網路攝影機之細部功能方塊圖；

第3圖係為本發明運用網路攝影機架設於實體場所之架設範例；

第4圖係為本發明之以藍牙身份識別進行物件監控之網路監控系統之架設範例；

100．．．具有電燈接頭的網路攝影機

110．．．標準燈泡接頭

112．．．交流轉直流電路模組

114．．．外殼

120．．．複數個LED晶粒

Claims (11)

1. 一種網路攝影機，具有一標準電燈接頭，係用來裝設於包含燈泡或燈管之一的燈座，接頭下設一容器，該容器容納：至少一LED晶粒(die)及其驅動電路與散熱模組，用以提供一般照明或攝影照明；一鏡頭，用以接收並折射一入射光；一影像感測器，用以接收該入射光並轉換為一感應電壓；一影像處理單元，連接於該影像感測器，用以轉換並壓縮該感應電壓為一影像資料；一藍牙通訊單元，用以讀取一藍牙識別標籤並產生一身份資料；一控制單元，連接於該影像處理單元、該藍牙通訊單元，由該影像處理單元接收該影像資料，由該藍牙通訊單元接收該身份資料；及一無線網路介面單元，連接於該控制單元，由該控制單元控制而傳輸該影像資料、該身份資料；一交流直流轉換器，其交流接點與該標準電燈接頭對應連接，其直流輸出至少供應控制單元、藍牙通訊單元、無線網路介面單元、攝影機電路模組所需電源。
2. 如申請專利範圍1之網路攝影機，其中藍牙識別標籤係選自具有藍牙通訊模組的行動裝置、穿戴式裝置、體內植入裝置。
3. 如申請專利範圍1之網路攝影機，更包含：一紅外線收發單元，用以感測一熱源之移動而產生一移動訊號；該紅外線收發單元包含：一紅外線發射器，用以發射一紅外線；及一紅外線接收器，用以接收該熱源所反射之該紅外線並產生該移動訊號；該紅外線收發單元連接於該控制單元，由該紅外線收發單元接收該移動訊號並產生一移動資料，並藉由網路介面單元傳輸該移動資料；紅外線收發單元電源由該交流直流轉換器提供。
4. 如申請專利範圍1與3之網路攝影機，其中該控制單元係於接收到該身份資料或產生該移動資料時，控制該網路介面單元傳送至少該影像資料與該身份資料與該移動資料其中之一；並於未接收到至少該身份資料與產生該移動資料其中之一後，控制該網路介面單元停止傳送該影像資料。
5. 如申請專利範圍1之網路攝影機，更包含：一音源輸出入介面，連接於一麥克風與一揚聲器；及一音效處理單元，連接於該控制單元與該音源輸出入介面，用以輸出由該控制單元接收該無線網路介面單元所傳送來之一第一音源數據至該揚聲器以進行播放，且接收並轉換由該音源輸出入介面所接收該麥克風所傳輸之一第二音源為第二音源數據，傳輸該第二音源數據至該控制單元並由該無線網路介面單元傳送出去。
6. 如申請專利範圍1之網路攝影機，更包含：一音源輸出介面，連接於一揚聲器；及一音效處理單元，連接於該控制單元與該音源輸出介面，用以轉換並輸出由該控制單元接收該無線網路介面單元所傳送來之一音源數據至該揚聲器以進行播放。
7. 如申請專利範圍1之網路攝影機，更包含：一音源輸入介面，連接於一麥克風；及一音效處理單元，連接於該控制單元與該音源輸入介面，用以接收並轉換由該音源輸入介面所接收該麥克風所傳輸之一音源為一音源數據，傳輸該第二音源數據至該控制單元並由該無線網路介面單元傳送出去。
8. 一種攝影機之網路監控系統，包含：複數個網際網路攝影機，每一網際網路攝影機係用以擷取一影像資料，包含：一藍牙識別標籤讀取單元，用以讀取一藍牙識別標籤而產生一身份資料；及一網路介面單元，用以傳送該影像資料與該身份資料；及一數位網路影像處理裝置，連接於該些網際網路攝影機，用以接收該影像資料與該身份資料。
9. 如申請專利範圍8之網路監控系統，每個該些網際網路攝影機更包含一紅外線收發單元，於感測一熱源之移動時產生一移動訊號，每個該些網際網路攝影機藉由該移動訊號產生一移動資料，以傳輸至該數位網路影像處理裝置。
10. 如申請專利範圍8之網路監控系統，該數位網路影像處理裝置更包含：一無線網路基地台，用以收發無線區域網路訊號；且每個該些網際網路攝影機之該網路介面單元更包含一無線網路通訊模組，以與該數位網路影像處理裝置構成一無線區域網路環境。
11. 如申請專利範圍8之網路監控系統，更包含：一無線網路基地台，連接於該數位網路影像處理裝置，用以收發一無線區域網路訊號；且每個該些網際網路攝影機之該網路介面單元更包含一無線網路通訊模組，以與該無線網路基地台構成一無線區域網路環境。