一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別是指一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在，在水文測試，工業(yè)控制，氣象測試和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，廣泛采用了基于嵌入式的圖像采集裝置與PC機之間通過串口進行通信構(gòu)成的圖像處理及傳輸系統(tǒng)。這些系統(tǒng)一般都采用USB、RS232、RS485和CAN總線等有線通信方式。然而，由于有線的傳輸方式在很大程度上對于應(yīng)用場合的依賴，尤其在偏遠(yuǎn)的山區(qū)等惡劣野外環(huán)境下存在不利于布線的弊端，因此，如何在不利于布線的環(huán)境下，有效地傳輸圖像數(shù)據(jù)，成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的無線傳輸，并克服了用戶監(jiān)控中心必須擁有固定IP的限制，使得監(jiān)控中心的布置更加靈活。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)，包括:
[0005]采集終端、無線傳輸設(shè)備和監(jiān)控中心，其中，
[0006]所述采集終端用于采集并存儲圖像數(shù)據(jù)；
[0007]所述無線傳輸設(shè)備與采集終端相連接，用于采集終端與監(jiān)控中心之間的無線通Is ;
[0008]所述監(jiān)控中心用于接收和顯示采集終端上傳的圖像，設(shè)置采集終端的采集角度和定時采集時間，查看采集終端的目錄和歷史圖片。
[0009]所述采集終端包括:
[0010]處理器、圖像采集模塊、圖像存儲模塊和舵機模塊，其中，
[0011]所述圖像采集模塊，與所述處理器通過I2C總線相連接，用于現(xiàn)場的圖像采集、壓縮與圖像輸出；
[0012]所述圖像存儲模塊，與所述處理器通過SPI總線連接，用于分類儲存采集到的現(xiàn)場圖片及圖片目錄；
[0013]所述舵機模塊，與所述處理器通過PWM輸出接口連接，用于控制采集模塊的采集角度。
[0014]所述圖像采集模塊包括:
[0015]圖像傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路和晶振電路，其中，
[0016]所述圖像傳感器為具有硬件JPEG壓縮功能的CMOS圖像傳感器，用于圖像采集和硬件JPEG壓縮，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)輸出至處理器；
[0017]所述電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述處理器的電源連接，用于輸出不同等級的電壓，以便于給所述圖像傳感器提供不同等級的電壓輸入；
[0018]所述晶振電路，與所述圖像傳感器的時鐘輸入連接，用于給所述圖像傳感器提供時鐘信號。
[0019]所述圖像存儲模塊包括:
[0020]用于存儲圖像數(shù)據(jù)的存儲卡和外圍電路。
[0021]所述圖像采集模塊將壓縮后的圖像輸出至處理器，所述處理器將圖片命名后分類保存在存儲卡中，圖片的文件名中包含了采集的具體時間。
[0022]所述處理器將圖片命名后分類保存在存儲卡中是按照具體的年、月、日分類保存；首先，按照年建立一級文件夾，在年的一級文件夾下按照月份建立二級文件夾，在月份的二級文件夾下建立以天為單位的三級文件夾；其次，采集終端每天采集的圖片按照具體時間分別存儲在不同的三級文件夾中，并且在每個三級文件夾中形成一個圖片目錄文件。
[0023]所述的圖片目錄為在三級文件夾下形成當(dāng)天圖片的目錄TXT文件，目錄中的每一項都包含了圖片在存儲卡中的存儲路徑和文件名稱。
[0024]所述無線傳輸設(shè)備為GPRS-DTU模塊，包括:串口電平轉(zhuǎn)換電路、無線通信模塊以及信號發(fā)射、接收天線。
[0025]所述采集終端的處理器還具有USART接口，用于與所述GPRS-DTU模塊的串口電平轉(zhuǎn)換電路連接。
[0026]所述監(jiān)控中心包括:
[0027]用于串口選擇和相關(guān)參數(shù)配置的配置模塊；
[0028]用于設(shè)置采集終端的采集角度的角度設(shè)置模塊；
[0029]用于設(shè)置采集終端的定時采集時間的時間設(shè)置模塊；
[0030]并用于顯示采集終端上傳的圖像，用于接收和顯示采集終端上傳的目錄，并用于查看采集終端的歷史圖片的顯示查看模塊。
[0031]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0032]上述方案中，采用了無線傳輸設(shè)備，將實時采集的圖像數(shù)據(jù)通過無線通訊的方式傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，特別是在偏遠(yuǎn)的野外的環(huán)境下，運動物體上，無人值守和遠(yuǎn)傳控制中，以及隔離區(qū)域等特殊條件的系統(tǒng)中，為安裝和維護提供了很大的方便，而且無線圖像傳輸不易受電磁干擾和環(huán)境溫度的影響，可以靈活的布置監(jiān)控節(jié)點，并且進一步使得監(jiān)控中心可以沒有固定的IP地址就可以使用GPRS發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，在本方案中，使用了 GPRS-DTU的無線串口協(xié)議，克服了用戶監(jiān)控中心必須擁有固定IP的限制，且實現(xiàn)多個用戶在不同時間、地點瀏覽數(shù)據(jù)，使得監(jiān)控中心的布置更加靈活。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0034]圖2為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0035]圖3為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的硬件連接示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的通信傳輸示意圖；
[0037]圖5為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的圖片分類保存流程圖；
[0038]圖6為本發(fā)明實施例中基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)的圖片發(fā)送與復(fù)原流程圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細(xì)描述。
[0040]本發(fā)明針對現(xiàn)有的圖像處理及傳輸系統(tǒng)由于有線的傳輸方式在很大程度上對于應(yīng)用場合的依賴，尤其在偏遠(yuǎn)的山區(qū)等惡劣野外環(huán)境下存在不利于布線的問題，提供一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)，其實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的無線傳輸，并克服了用戶監(jiān)控中心必須擁有固定IP的限制，且實現(xiàn)多個用戶在不同時間、地點瀏覽數(shù)據(jù)，使得監(jiān)控中心的布置更加靈活。
[0041]本發(fā)明涉及一種基于嵌入式的圖像處理及傳輸系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0042]采集終端1、無線傳輸設(shè)備2和監(jiān)控中心3，其中，
[0043]所述采集終端I用于采集并存儲圖像數(shù)據(jù)；
[0044]所述無線傳輸設(shè)備2與采集終端I相連接，用于采集終端I與監(jiān)控中心3之間的無線通信；
[0045]所述監(jiān)控中心3用于接收和顯示采集終端I上傳的圖像，設(shè)置采集終端的采集角度和定時采集時間，查看采集終端的目錄和歷史圖片。
[0046]具體地，如圖2和圖3所示，所述采集終端包括:
[0047]處理器、圖像采集模塊、圖像存儲模塊和舵機模塊，其中，
[0048]在本發(fā)明實施例中，所述處理器采用STM32F103ZE處理器，其分別與所述圖像采集模塊、所述圖像存儲模塊以及所述舵機模塊相連接，同于控制、接收和處理這幾個模塊；其中，STM32處理器具有SWD程序下載接口、I2C總線接口、SPI總線接口、PWM接口，USART接口(串口)。
[0049]所述圖像采集模塊，與所述處理器通過I2C總線相連接，用于現(xiàn)場的圖像采集、壓縮與圖像輸出；
[0050]所述圖像存儲模塊，與所述處理器通過SPI總線連接，用于分類儲存采集到的現(xiàn)場圖片及圖片目錄；
[0051]所述舵機模塊，與所述處理器通過PWM輸出接口連接，用于控制采集模塊的采集角度。
[0052]進一步地，所述圖像采集模塊包括:圖像傳感器、電壓轉(zhuǎn)換電路和晶振電路，
[0053]所述圖像傳感器為具有硬件JPEG壓縮功能的CMOS圖像傳感器，用于圖像采集和硬件JPEG壓縮，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)輸出至處理器；
[0054]所述電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述處理器的電源連接，用于輸出不同等級的電壓，以便于給所述圖像傳感器提供不同等級的電壓輸入；
[0055]所述晶振電路，與所述圖像傳感器的時鐘輸入連接，用于給所述圖像傳感器提供時鐘信號。
[0056]進一步地，所述圖像存儲模塊包括:
[0057]用于存儲圖像數(shù)據(jù)的存儲卡和外圍電路。在本實施例中，所述存儲卡優(yōu)選為SD卡。
[0058]進一步地，所述圖像采集模塊將壓縮后的圖像輸出至處理器，所述處理器將圖片命名后分類保存在存儲卡中，圖片的文件名中包含了采集的具體時間。
[0059]進一步地，所述處理器將圖片命名后分類保存在存儲卡中是按照具體的年、月、日分類保存；首先，按照年建立一級文件夾，在年的一級文件夾下按照月份建立二級文件夾，在月份的二級文件夾下建立以天為單位的三級文件夾；其次，采集終端每天采集的圖片按照具體時間分別存儲在不同的三級文件夾中，并且在每個三級文件夾中形成一個圖片目錄文件。
[0060]進一步地，所述的圖片目錄為在三級文件夾下形成當(dāng)天圖片的目錄TXT文件，目錄中的每一項都包含了圖片在存儲卡中的存儲路徑和文件名稱。
[0061]具體地，所述無線傳輸設(shè)備為GPRS-DTU模塊，包括:串口電平轉(zhuǎn)換電路、無線通信模塊以及信號發(fā)射、接收天線。其中，串口電平轉(zhuǎn)換電路將USART電平轉(zhuǎn)換為RS232電平，即TTL轉(zhuǎn)RS232 ;采集終端通過串口電平轉(zhuǎn)換模塊與GPRS-DTU連接，主要用于采集終端和監(jiān)控中心之間的通信。與之相適應(yīng)地，所述采集終端的處理器還具有USART接口，用于與所述GPRS-DTU模塊的串口電平轉(zhuǎn)換電路連接。
[0062]進一步地，所述監(jiān)控中心包括:
[0063]用于串口選擇和相關(guān)參數(shù)配置的配置模塊；
[0064]用于設(shè)置采集終端的采集角度的角度設(shè)置模塊；
[0065]用于設(shè)置采集終端的定時采集時間的時間設(shè)置模塊；
[0066]并用于顯示采集終端上傳的圖像，用于接收和顯示采集終端上傳的目錄，并用于查看采集終端的歷史圖片的顯示查看模塊。
[0067]需要說明的是，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，監(jiān)控中心的軟件中的串口選擇與配置模塊包括DTU的映射串口號的選擇，串口波特率、校驗位、停止位的配置；舵機角度設(shè)置模塊包括舵機轉(zhuǎn)向的選擇和角度大小的選擇；圖片實時采集模塊主要包括采集按鈕和圖片的接收和顯示窗口 ；采集周期的設(shè)置模塊主要包括采集周期單位、時間長短的選擇；采集終端目錄文件的查看模塊主要包括用戶查看日期的選擇框和目錄顯示框；采集終端歷史圖片的查看模塊包