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基于Hi3515处理器的智能云台系统解决方案

来源:中国一卡通网  作者:中国一卡通收录  发布时间:2012-03-13 09:22:47  字体:[ ]

关键字:安防  云台模块  ARM  处理器  云台控制系统  

摘   要:针对当前安防设备云台模块可定制性不高以及不便于扩展升级的问题,基于ARM 处理器和嵌入式linux 操作系统设计了适用于安防监控领域的智能云台控制系统,并提供简便的扩展和升级方法。硬件平台采用面向安防监控市场的海思Hi3515 解决方案,更具专业性; 软件平台采用嵌入式linux,便于开发和移植。云台控制采用RS485 总线控制方式,并编写了美观的本地和客户端界面。整套系统设计全面灵活,具有一定的市场应用价值。


  3. 1. 2 串口结构设计

  Hi3515 串口驱动实现串口功能的核心结构体为uart_ops,它的定义如下: 



  该结构体包含了所有与串口设备相关的功能函数,我们要对这个结构体进行填充并编写所有与Hi3515 相关的功能函数,以使Hi3515 的串口能够正常工作。 

  3. 2 应用软件设计

  系统软件设计涉及linux 串口编程,整个云台系统的控制流程如图3 所示,我们实现了对云台摄像机以下功能的支持:

  ①支持当前市面上所有主流云台协议;②支持360 度全方位快速定位;③支持各种距离下的快速变焦功能;④支持自动巡航和自动扫描功能;⑤支持线扫和巡视组设置。

 

  图3 云台系统控制流程

  3. 3 云台界面设计

  由于Hi3515 的内存空间和显存空间是公用的,为了最大限度的提高编解码性能,并且解决当前市面上主流GUI 占用内存空间较多的问题,我们自主设计了专用GUI,保证了界面灵活美观的同时占用内存空间极小,很好满足了要求。GUI 系统架构如图4 所示。 



  图4 智能云台系统GUI 架构

  在Linux 提供的Framebuffer 显示接口基础上,系统移植了字体库和图片库。字体库包括ttf 和freetype 字体库,图片库包括png、jpeg 和bmp 图片库。上层主要工作就是设计消息循环,设计多窗口管理模式,编写必要的控件。本文利用自主设计的GUI 为智能云台系统设计了美观的本地界面和客户端界面,整套界面美观大方,简洁实用,图5 是我们为智能手机客户端编写的界面。 



  图5 云台控制界面在智能手机客户端上的显示

  4 对智能云台系统扩展和升级的考虑

  通常视频监控服务器上均会有多路视频接入,而且云台摄像机也会更新换代。所以我们对于云台系统的设计还要解决两方面的问题: 一是云台系统要易于多路扩展; 二是云台系统要方便进行软件升级。考虑到云台摄像机都有可配置的物理地址,我们对所需控制的云台摄像机进行分组,每组云台摄像机配对一个串口,利用Linux 多线程机制实现对组内云台摄像机的分时控制,很好地解决了多路扩展的问题。针对云台摄像机自身的升级和协议的改变我们采取的对策是封装当前市面上所有主流云台协议,使用云台时只要进行简单的配置选择就可使用新款的云台摄像机。整个系统简便易用,具有很好的市场前景。

  5 总结

  本文面向当前蓬勃发展的视频监控市场,充分考虑到了实际产品的需要,有针对性地提出了一套完整的智能云台系统解决方案,包括硬件设计、系统软件设计、用户界面设计和系统扩展升级机制的研究。本文基于实际产品研发,设计了一整套云台解决方案,并实现了云台系统的扩展和升级,具有一定的市场应用价值。

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