USB攝像頭在GPS實時監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、監(jiān)控系統(tǒng)

近年來，隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，GPS車載終端已被廣泛應(yīng)用于出租車、物流車、長途大巴等車輛管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了車輛的定位、跟蹤、調(diào)度等功能，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但對于一些車輛的特殊要求，如長途大巴的實時圖像監(jiān)控，出租車的防搶劫等，現(xiàn)有的GPS車輛管理系統(tǒng)尚不能充分滿足。針對以上情況，提出解決方案：以現(xiàn)有的GPS車輛管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在GPS車載終端上擴(kuò)展USBHOST接口，連接USB數(shù)碼攝像機(jī)，實現(xiàn)對車輛的實時圖像監(jiān)控。

二、系統(tǒng)實現(xiàn)

1.USB數(shù)碼攝像機(jī)

圖1USB數(shù)碼攝像機(jī)框圖

如圖1所示，USB數(shù)碼攝像機(jī)主要由三部分組成。DSP部分采用控工科技公司圖像處理芯片ZC0301P,圖像傳感器選用30萬像素CMOSSENSORPB0330,為在夜晚等低照度情況下也能獲得較好的圖像效果，增加由光敏電阻控制的夜視補(bǔ)償紅外LED矩陣，在夜間或光照度很低的情況下，自動打開紅外LED進(jìn)行補(bǔ)償。

ZC0301P芯片采用影像光源自動增益補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，自動亮度、白平衡控制技術(shù)，色飽和度、對比度、邊緣增強(qiáng)以及伽瑪校正等先進(jìn)的影像控制技術(shù)，配合CMOSSENSOR,各項技術(shù)指標(biāo)均可與CCD相媲美。支持USB1.1接口;與TWAIN標(biāo)準(zhǔn)兼容;最高支持VGA分辨率(640×480)。在VGA模式下可達(dá)到15幀/秒速率，在CIF(52×288)和SIF(320×240)模式下可達(dá)到30幀/秒速率;并提供640X480格式高清晰靜止圖像捕捉模式，支持標(biāo)準(zhǔn)JPEG壓縮模式。

2.系統(tǒng)方案

GPS車載終端利用USBHUB芯片可以擴(kuò)展出多個USBHOST接口，每個USBHOST接口可以連接一個USB攝像機(jī)，這樣基本可以滿足對車輛圖像監(jiān)控的要求。一般出租車?yán)镌诟瘪{駛前方車頂吸頂安裝一個半球型USB攝像機(jī)即可監(jiān)視全車內(nèi)的情況，對于大巴士可在車前方和中部分別安裝一個USB攝像機(jī)。

系統(tǒng)工作原理如下圖2所示，安裝在車輛上的USB攝像機(jī)實時拍攝車廂內(nèi)的狀況，通過USB接口將壓縮過的圖像數(shù)據(jù)或視頻流傳給GPS車載終端，GPS車載終端利用無線公用通信網(wǎng)絡(luò)平臺GPRS或CDMA網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，根據(jù)需要，相關(guān)工作人員可通過Internet獲取車輛內(nèi)的現(xiàn)場動態(tài)圖像，了解車輛的實時運(yùn)行狀態(tài)。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

目前，車載GPS終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通信都是通過2.5G的GPRS或CDMA無線網(wǎng)絡(luò)平臺傳輸,2.5G的GPRS/CDMA帶寬尚不能滿足傳輸完整流暢視頻流的要求。所以，實際應(yīng)用中仍以傳輸圖像數(shù)據(jù)為主，有三種工作模式，分別是

1)定時傳輸，比如每隔10秒拍一幅圖像上傳

2)命令模式，通過監(jiān)控中心下發(fā)命令獲得監(jiān)控圖像

3)事件觸發(fā)，比如通過開關(guān)車門等事件來觸發(fā)上傳監(jiān)控圖像

在某些情況下，還可將USB攝像機(jī)的錄像數(shù)據(jù)通過GPS車載終端存貯到U盤，并于事后在計算機(jī)上回放。預(yù)計未來3G上馬，GPS車載終端通信模塊也可升級到3G,就可完全實現(xiàn)車輛無線實時視頻監(jiān)控。

三、總結(jié)

本文充分利用現(xiàn)有GPS車輛管理系統(tǒng)資源，結(jié)合USB數(shù)碼攝像機(jī)，提出了一種性價比較高的車輛無線圖像監(jiān)控解決方案，實現(xiàn)了對車輛的定位、跟蹤，調(diào)度以及無線圖像監(jiān)控功能，并在實際應(yīng)用中取得良好的效果，獲得用戶的好評。(end) 攝像頭相關(guān)文章:攝像頭原理