專利名稱：遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人，尤其是一種可實現(xiàn)全視野監(jiān)控的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人。
背景技術(shù)：
視覺是人類獲取信息的主要來源，隨著電視技術(shù)的誕生，視頻監(jiān)控技術(shù)逐步發(fā)展應(yīng)用。早期的視頻監(jiān)控受當(dāng)時通信技術(shù)落后的限制，難以在民用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及打破了這一限制，造價低廉的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器大量上市，越來越多的領(lǐng)域開始應(yīng)用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)。目前使用最廣泛的當(dāng)屬網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這是一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備，采用編碼技術(shù)實現(xiàn)視頻壓縮，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)音、視頻數(shù)據(jù)及命令的傳輸。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)滿足了家庭、辦公室及各種場合的一般監(jiān)控應(yīng)用需求。特別在安全防范領(lǐng)域，得到大量普及應(yīng)用。其不足之處在于設(shè)備安裝位置固定，使用功能單一，只能進(jìn)行簡單視頻監(jiān)視。遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展改變了這一狀況。其最典型的應(yīng)用是在機(jī)器人機(jī)身的正前方設(shè)置攝像機(jī)組件，將攝像機(jī)采集的圖像信息經(jīng)編碼壓縮處理，通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到遠(yuǎn)端的PC機(jī)或?qū)Ｓ媒K端，操作人員可以遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人的移動以及攝像機(jī)的云臺、鏡頭，實現(xiàn)靈活機(jī)動的遠(yuǎn)程監(jiān)控?，F(xiàn)有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人都采用單一安裝的攝像機(jī)組件，其視場角偏小，在應(yīng)用于安防、排險、復(fù)雜環(huán)境時不能同時兼顧前后左右各方向的全方位監(jiān)控。簡單地增加攝像機(jī)組件也可實現(xiàn)全方位的視野監(jiān)控，但其攝像機(jī)組件的增加需要相應(yīng)增加視頻編碼、壓縮處理電路及復(fù)用電路，而且視頻信號路數(shù)的增加成倍擴(kuò)大了傳輸碼流，對網(wǎng)絡(luò)接入帶寬提出了更高的要求，增加了運行成本，嚴(yán)重影響其推廣應(yīng)用。若為降低運行成本，繼續(xù)使用單路視頻傳輸帶寬，將造成網(wǎng)絡(luò)傳輸延時及誤碼率大幅度增加，信號質(zhì)量急劇惡化，直至完全不能傳輸視頻信號。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人的缺陷，擴(kuò)大遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人監(jiān)控視場角，改進(jìn)其監(jiān)控技術(shù)性能，本實用新型提供了一種遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人。該遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人可遠(yuǎn)程遙控移動位置，可同時兼顧機(jī)器人周圍各個方向的圖像采集， 在不增加網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的情況下，實現(xiàn)全視野的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻實時監(jiān)控。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人，由可行走基座、機(jī)身、主攝像機(jī)組件、蓄電池組及充放電控制電路、內(nèi)置電路、傳聲器為主組成，所述主攝像機(jī)組件安裝于機(jī)器人正前方機(jī)身部位，所述內(nèi)置電路包括視頻采集編碼電路、音頻采集編碼電路、主控電路單元、網(wǎng)絡(luò)通信電路、無線網(wǎng)絡(luò)連接天線，遠(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)看所述攝像機(jī)組件的圖像信號，同時通過互聯(lián)網(wǎng)控制可行走基座的移動及機(jī)器人的運行操作，其特征是所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人還增設(shè)了視頻多畫面分割電路以及1套以上輔助攝像機(jī)組件，輔助攝像機(jī)組件安裝于機(jī)身上與主攝像機(jī)組件方向不同的位置上。所述主攝像機(jī)組件與輔助攝像機(jī)組件產(chǎn)生的多路視頻信號通過視頻多畫面分割電路形成多畫面的單路視頻信號，然后經(jīng)視頻編碼電路及網(wǎng)絡(luò)通信電路編碼、壓縮、打包，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端。所述視頻信號的編碼、壓縮、打包工作可采用嵌入式視頻服務(wù)器完成，也可采用專用的視頻編碼器芯片與網(wǎng)絡(luò)通信電路組合完成。所述網(wǎng)絡(luò)通信電路支持無線連接，同時具備有線網(wǎng)絡(luò)連接端口及無線網(wǎng)絡(luò)連接天線，可通過有線方式連接互聯(lián)網(wǎng)，也可通過附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)。系統(tǒng)遠(yuǎn)端PC機(jī)或?qū)Ｓ媒K端通過互聯(lián)網(wǎng)向本實用新型所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人發(fā)送攝像機(jī)組件控制信號及基座行走控制信號，同時還發(fā)送監(jiān)控畫面切換信號。監(jiān)控畫面切換信號用以控制遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人內(nèi)置電路中的視頻多畫面分割電路，使得監(jiān)控屏幕上既可同時顯示各路圖像的分割畫面，又可在需要的時候切換任一分割畫面擴(kuò)大到全屏畫面。本實用新型的有益效果是，在不增加編碼壓縮運算負(fù)擔(dān)、不增加網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的前提下，實現(xiàn)多路監(jiān)控畫面的實時傳輸，有效擴(kuò)大了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人監(jiān)控視場角， 并可實現(xiàn)全視野的實時監(jiān)控。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是本實用新型實施例的監(jiān)控信號處理電路框圖。圖2是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意主視圖。圖3是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意俯視圖。圖中1.可行走基座，2.機(jī)身，3.主攝像機(jī)組件，4.蓄電池組及充放電控制電路， 5.傳聲器，6.視頻采集編碼電路，7.音頻采集編碼電路，8.主控電路單元，9.網(wǎng)絡(luò)通信電路，10.無線網(wǎng)絡(luò)連接天線，11.視頻多畫面分割電路，12.輔助攝像機(jī)組件。
具體實施方式
圖1是本實用新型實施例的監(jiān)控信號處理電路框圖。圖中，主控電路單元(8)由通用微處理器及其外圍電路、接口電路構(gòu)成，通過對機(jī)器人自身各種傳感器信號的分析處理，以及遠(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端發(fā)來的操作命令，控制遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人的運行狀態(tài)，協(xié)調(diào)各部分電路的正常工作，現(xiàn)有技術(shù)可輕松地完成這一任務(wù)。主攝像機(jī)組件(3)安裝在機(jī)器人機(jī)身(2 )的前方，輔助攝像機(jī)組件(12 )安裝在機(jī)器人機(jī)身的周邊其他方向。本實施例分別在機(jī)器人左方、右方、后方設(shè)置3套輔助攝像機(jī)組件(12)，與前方的主攝像機(jī)組件(3)共同實現(xiàn)水平全方位的監(jiān)控。四路攝像機(jī)組件實時采集的圖像監(jiān)控信號分別輸入視頻多畫面分割電路(11)的四個輸入端，經(jīng)視頻處理形成多畫面的單路視頻信號，然后經(jīng)視頻采集編碼電路(6)、主控電路單元(8)及網(wǎng)絡(luò)通信電路(9)編碼、壓縮、打包，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端。同樣，傳聲器的聲頻信號經(jīng)音頻采集編碼電路(7)、主控電路單元(8)及網(wǎng)絡(luò)通信電路(9)編碼、壓縮、打包，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端。視頻多畫面分割電路(11)是現(xiàn)有技術(shù)中的一種專用視頻處理電路，由視頻多畫面分割器集成電路及其外圍電路組成，其作用是采用圖像壓縮和數(shù)字化處理的方法，把來自多個攝像機(jī)組件的畫面按同樣的比例壓縮、處理并拼合在一個監(jiān)視屏幕上。視頻多畫面分割電路(11)中主要包括視頻信號輸入模塊、視頻信號處理模塊、視頻信號輸出模塊。視頻輸入模塊將采集的多路視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送到視頻處理模塊，對輸入的各路數(shù)字視頻信號分別進(jìn)行信號抽取和合成處理，然后再按照視頻顯示格式的要求重新合成新的一幀數(shù)據(jù)，經(jīng)視頻編碼，通過視頻輸出模塊處理后，轉(zhuǎn)換成監(jiān)控器所需的信號，最終使得多路視頻圖像在同一個顯示屏上顯示出來。在視頻多畫面分割電路(11)中還包括了信號切換電路，系統(tǒng)遠(yuǎn)端PC機(jī)或?qū)Ｓ媒K端通過互聯(lián)網(wǎng)向遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人發(fā)送監(jiān)控畫面切換指令，通過主控電路單元(8)控制視頻多畫面分割電路(11)中的切換電路，使得監(jiān)控屏幕上既可同時顯示各路圖像的分割畫面，又可在需要的時候切換任一分割畫面擴(kuò)大到全屏畫面。由于本實用新型的技術(shù)方案以不增加傳輸碼流為前提，因此，多畫面分割形成的每一個小畫面，其清晰度低于攝像機(jī)組件輸入的信號源，而全屏畫面切換的功能解決了這一問題。 主控電路單元(8)還接受遠(yuǎn)端P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端傳來的操作指令，并分析機(jī)器人自身各傳感器信號，產(chǎn)生機(jī)器人運行控制指令，控制可行走基座(1)伺服電機(jī)驅(qū)動及其他部件，達(dá)到機(jī)器人行走、監(jiān)控的目的。蓄電池組及充放電控制電路(4)為遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人各部分電路供電，蓄電池組及充放電控制電路(4)由蓄電池組及其充、放電控制電路組成，電路自動監(jiān)測蓄電池的儲電狀態(tài)，需要充電時通過外置聲、光指示器報警，提醒及時充電，充電完成后自動停止充電并通過外置聲、光指示器顯示。
實施例所述視頻信號的編碼、壓縮、打包工作，采用專用的視頻編碼器芯片與網(wǎng)絡(luò)通信電路，在主控電路單元(8)的協(xié)調(diào)、控制下完成。也可采用嵌入式視頻服務(wù)器系統(tǒng)，省去專用的視頻編碼器芯片，完成視頻信號的編碼、壓縮、打包任務(wù)。這些編碼、壓縮、打包的方法均屬現(xiàn)有技術(shù)。圖2是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意主視圖，圖3是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意俯視圖。圖中，主攝像機(jī)組件(3)設(shè)置于機(jī)器人正前方的機(jī)身上，輔助攝像機(jī)組件(12)根據(jù)需要設(shè)置于機(jī)器人機(jī)身的其他部位。本實施例設(shè)置了三套輔助攝像機(jī)組件 (12)，實用中，根據(jù)監(jiān)控視野的需要，設(shè)置1套以上輔助攝像機(jī)組件(12)。
權(quán)利要求1.遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人，由可行走基座、機(jī)身、主攝像機(jī)組件、蓄電池組及充放電控制電路、內(nèi)置電路、傳聲器為主組成，所述主攝像機(jī)組件安裝于機(jī)器人正前方機(jī)身部位， 所述內(nèi)置電路包括視頻采集編碼電路、音頻采集編碼電路、主控電路單元、網(wǎng)絡(luò)通信電路、 無線網(wǎng)絡(luò)連接天線，遠(yuǎn)端的P C機(jī)或?qū)Ｓ媒K端通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)看所述攝像機(jī)組件的圖像信號，同時通過互聯(lián)網(wǎng)控制可行走基座的移動及機(jī)器人的運行操作，其特征是所述遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人還增設(shè)了視頻多畫面分割電路以及1套以上輔助攝像機(jī)組件，輔助攝像機(jī)組件安裝于機(jī)身上與主攝像機(jī)組件方向不同的位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人，其特征是所述主攝像機(jī)組件與輔助攝像機(jī)組件產(chǎn)生的多路視頻信號通過視頻多畫面分割電路形成多畫面的單路視頻信號，然后經(jīng)視頻編碼電路及網(wǎng)絡(luò)通信電路編碼、壓縮、打包，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的P C 機(jī)或?qū)Ｓ媒K端。
專利摘要遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人，由可行走基座、機(jī)身、主攝像機(jī)組件、蓄電池組及充放電控制電路、內(nèi)置電路、傳聲器為主組成，本實用新型增設(shè)了視頻多畫面分割電路以及1套以上輔助攝像機(jī)組件，輔助攝像機(jī)組件安裝于機(jī)身上與主攝像機(jī)組件方向不同的位置上。各攝像機(jī)組件產(chǎn)生的多路視頻信號通過視頻多畫面分割電路形成多畫面的單路視頻信號，然后經(jīng)視頻編碼電路及網(wǎng)絡(luò)通信電路編碼、壓縮、打包，通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的ＰＣ機(jī)或?qū)Ｓ媒K端。本實用新型的有益效果是，在不增加編碼壓縮運算負(fù)擔(dān)、不增加網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的前提下，實現(xiàn)多路監(jiān)控畫面的實時傳輸，有效擴(kuò)大了遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控機(jī)器人監(jiān)控視場角，并可實現(xiàn)全視野的實時監(jiān)控。
文檔編號H04N7/18GK201986067SQ20112002224
公開日2011年9月21日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者劉長印, 張鐵勝, 張鐵豹, 胡奎生 申請人:山東省普來特能源與電器研究院