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USB摄像头:在GPS实时监控系统中的应用
时间:2019-05-31 10:56

    一、引言

    近年来,随着GPS技术的不断发展和完善,GPS车载终端已被广泛应用于出租车、物流车、长途大巴等车辆管理系统中,实现了车辆的定位、跟踪、调度等功能,并取得良好的经济效益。但对于一些车辆的特殊要求,如长途大巴的实时图像监控,出租车的防抢劫等,现有的GPS车辆管理系统尚不能充分满足。针对以上情况,提出解决方案:以现有的GPS车辆管理系统为基础,在GPS车载终端上扩展USBHOST接口,连接USB数码摄像机,实现对车辆的实时图像监控。

    二、系统实现

    1.USB数码摄像机

 

图1USB数码摄像机框图

    如图1所示,USB数码摄像机主要由三部分组成。DSP部分采用中星微公司图像处理芯片ZC0301P,图像传感器选用30万像素CMOSSENSORPB0330,为在夜晚等低照度情况下也能获得较好的图像效果,增加由光敏电阻控制的夜视补偿红外LED矩阵,在夜间或光照度很低的情况下,自动打开红外LED进行补偿。

    ZC0301P芯片采用影像光源自动增益补强技术,自动亮度、白平衡控制技术,色饱和度、对比度、边缘增强以及伽玛校正等先进的影像控制技术,配合CMOSSENSOR,各项技术指标均可与CCD相媲美。支持USB1.1接口;与TWAIN标准兼容;最高支持VGA分辨率(640×480)。在VGA模式下可达到15帧/秒速率,在CIF(52×288)和SIF(320×240)模式下可达到30帧/秒速率;并提供640X480格式高清晰静止图像捕捉模式,支持标准JPEG压缩模式。

    2.系统方案

    GPS车载终端利用USBHUB芯片可以扩展出多个USBHOST接口,每个USBHOST接口可以连接一个USB摄像机,这样基本可以满足对车辆图像监控的要求。一般出租车里在副驾驶前方车顶吸顶安装一个半球型USB摄像机即可监视全车内的情况,对于大巴士可在车前方和中部分别安装一个USB摄像机。

    系统工作原理如图2所示,安装在车辆上的USB摄像机实时拍摄车厢内的状况,通过USB接口将压缩过的图像数据或视频流传给GPS车载终端,GPS车载终端利用无线公用通信网络平台GPRS或CDMA网络将数据传输到监控中心,根据需要,相关工作人员可通过Internet获取车辆内的现场动态图像,了解车辆的实时运行状态。

    图2系统示意图

      目前,车载GPS终端与监控中心的数据通信都是通过2.5G的GPRS或CDMA无线网络平台传输,2.5G的GPRS/CDMA带宽尚不能满足传输完整流畅视频流的要求。所以,实际应用中仍以传输图像数据为主,有三种工作模式,分别是

    1)定时传输,比如每隔10秒拍一幅图像上传

    2)命令模式,通过监控中心下发命令获得监控图像

    3)事件触发,比如通过开关车门等事件来触发上传监控图像

    在某些情况下,还可将USB摄像机的录像数据通过GPS车载终端存贮到U盘,并于事后在计算机上回放。预计未来3G上马,GPS车载终端通信模块也可升级到3G,就可完全实现车辆无线实时视频监控。

    三、总结

    本文充分利用现有GPS车辆管理系统资源,结合USB数码摄像机,提出了一种性价比较高的车辆无线图像监控解决方案,实现了对车辆的定位、跟踪,调度以及无线图像监控功能,并在实际应用中取得良好的效果,获得用户的好评。