[发明专利]基于FPGA的远距离图像监控装置及监控方法

摘要

基于FPGA的远距离图像监控装置及监控方法，涉及图像处理领域。它为了解决目前市场上针对当前工业厂房、农业大棚等场所的图像监控装置信号处理速度慢、成本较高的问题。本发明的图像采集端布置在厂房、农业大棚和机房等场所；监控终端布置在远端的监控室内。监控终端通过无线收发模块向图像采集端发送监控指令，图像采集端开始每隔一定的时间采集一幅图像，然后对图像进行压缩和无线传输，图像采集端的摄像头上装有伺服电机，可以通过监控终端发来的无线指令改变拍摄角度。监控终端将接收到的压缩图像进行显示。本发明能够快速实现图像压缩、传输和显示，且成本低，通信距离远，能够根据具体的应用场合进行功能扩展，有着很强的实用价值。

主权项

基于FPGA的远距离图像监控装置，包括图像采集端和监控终端，其特征在于：所述图像采集端包括图像采集模块(1)、图像压缩模块(2)和一号无线收发模块(3)；监控终端包括二号无线收发模块(4)和图像显示模块(5)；图像采集模块(1)包括摄像头(1‑1)、模数转换器(1‑2)和伺服电机(1‑3)；伺服电机(1‑3)用于带动摄像头(1‑1)转动，摄像头(1‑1)采集到的图像经模数转换器(1‑2)进行模数转换后，发送至图像压缩模块(2)；图像压缩模块(2)包括一号FPGA(2‑1)、一号数据存储器(2‑2)和一号程序存储器2‑3；一号FPGA(2‑1)用于对图像采集模块(1)发来的图像进行JPEG压缩处理，并将压缩后的图像信息传给一号无线收发模块(3)，以及接收一号无线收发模块(3)发来的监控和伺服控制指令，并驱动伺服电机(1‑3)转动；一号数据存储器(2‑2)用于存储图像压缩过程中的中间数据，一号程序存储器(2‑3)用于存储一号FPGA(2‑1)的程序；一号无线收发模块(3)包括一号无线收发器(3‑1)和一号天线(3‑2)；一号无线收发器(3‑1)用于将图像压缩模块(2)发来的图像信息进行调制，然后传给一号天线(3‑2)进行无线发送，一号天线(3‑2)还用于接收监控终端发来的监控和伺服控制指令，并将该指令发送至一号无线收发器(3‑1)；二号无线收发模块(4)包括二号无线收发器(4‑1)和二号天线(4‑2)；二号天线(4‑2)用于接收图像采集端发送来的信号，并将该信号发送给二号无线收发器(4‑1)，二号天线(4‑2)还用于接收二号无线收发器(4‑1)发来的监控和伺服控制指令，并将该监控和伺服控制指令进行无线发送，二号无线收发器(4‑1)对二号天线(4‑2)发来的信号进行解调，并将解调后的信号发送给图像显示模块(5)，二号无线收发器(4‑1)还用于接收图像显示模块(5)发来的监控和伺服控制指令，并将该监控和伺服控制指令通过二号天线(4‑2)传送给图像采集端；图像显示模块(5)包括二号FPGA(5‑1)、二号数据存储器(5‑2)、二号程序存储器(5‑3)、控制面板(5‑4)、数模转换器(5‑5)和显示器(5‑6)，二号FPGA(5‑1)用于将二号无线收发模块(4)发来的信号即压缩图像信息发送给数模转换器(5‑5)以进行数模转换，数模转换器(5‑5)将图像信号进行数模转换后发送给图像显示器(5‑6)进行显示，二号数据存储器(5‑2)用于存储图像数据，二号程序存储器(5‑3)用于存储二号FPGA(5‑1)的程序，二号FPGA(5‑1)还用于向二号无线收发模块(4)发送监控和伺服控制指令，控制面板5‑5用于向二号FPGA(5‑1)输入监控和伺服控制指令。