智能图像监测网络的研制
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摘要
介绍一种新型实用的智能图像监测网络的设计原理和具体实施方案。它采用C／S架构，由本地服务器和多台智能图像采集终端组成分布式网络监测系统，它由客户端实现采集数据和数据的预处理、本地服务器处理数据和发送控制信息。
本套图像监测网络的设计方案采用集成模块化的设计思想，以服务器为核心，借助数码相机摄像原理，融合高速单片机W77E58技术、FPGA技术、高速CMOS图像传感器技术、点阵图形液晶和高速网络传输等技术，克服了数码相机在图像监测应用中不带网络接口、传输距离较近和信息不能受控等问题，为本研究方向对以上各种使用技术的进一步应用奠定了技术基础。
成功的研制出了提供网络支持的图像采集前端及配套的数据处理软件。该图像采集前端具有硬件电路性能可靠，工艺先进等特点，并采用了贴片和四层电路印制板技术。附带的RS422接口可以与其它控制设备进行相连，为以后系统的扩展或系统连网提供方便。通过嵌入式以太网接口可实现系统与服务器之间的高速数据交互。
制作的实验样机，达到了各项设计性能指标，在实验室条件下运行稳定，抗干扰能力较强，传输图像质量稳定，具有一定的应用价值。
The designing theory and detailed executing scheme of a new-style and practical intelligent image monitoring network are introduced. The Client/Server structure is applied in this distributed network monitoring system which composed of the Local Server and intelligent image collecting terminal. The Client performs the collecting and pretreating of the data and the Server deals with the data and sends the control information.
The designing scheme of this image monitoring network adopt the designing idea of the integration modularize. With the Server as its kernel, the network introduces the photography theory of the digital camera and combines the technologies of high speed single-chip computer (W77E58), FPGA, high speed CMOS image sensor, dot-matrix photo LCD and high speed network transmission. Moreover it overcomes some problems of the digital camera in the image monitoring application such as without the network interface, transmission distance shorter and unable to control the information, and establishes a technology foundation for the further application of the techniques mentioned above in this development.
An image collecting forepart offering the network support and the corresponding data processing software are developed. The image collecting forepart has the feature of hardware circuit performance reliable and technics advanced and it adopts the technique of paste and four-layer printed circuit. The supplementary RS422 interface can be connected with other controlling equipment, which provides the convenience for the system to extend and join network. The system can exchange the data rapidly with the Sever through the embedded Ethernet.
The system has been applied in the experimental sample, which has met all designing performance requirements with steady working performance on the condition of laboratory, high anti-interference ability and steady image transmission quality and is worthy of being promoted.
本套图像监测网络的设计方案采用集成模块化的设计思想，以服务器为核心，借助数码相机摄像原理，融合高速单片机W77E58技术、FPGA技术、高速CMOS图像传感器技术、点阵图形液晶和高速网络传输等技术，克服了数码相机在图像监测应用中不带网络接口、传输距离较近和信息不能受控等问题，为本研究方向对以上各种使用技术的进一步应用奠定了技术基础。
成功的研制出了提供网络支持的图像采集前端及配套的数据处理软件。该图像采集前端具有硬件电路性能可靠，工艺先进等特点，并采用了贴片和四层电路印制板技术。附带的RS422接口可以与其它控制设备进行相连，为以后系统的扩展或系统连网提供方便。通过嵌入式以太网接口可实现系统与服务器之间的高速数据交互。
制作的实验样机，达到了各项设计性能指标，在实验室条件下运行稳定，抗干扰能力较强，传输图像质量稳定，具有一定的应用价值。
The designing theory and detailed executing scheme of a new-style and practical intelligent image monitoring network are introduced. The Client/Server structure is applied in this distributed network monitoring system which composed of the Local Server and intelligent image collecting terminal. The Client performs the collecting and pretreating of the data and the Server deals with the data and sends the control information.
The designing scheme of this image monitoring network adopt the designing idea of the integration modularize. With the Server as its kernel, the network introduces the photography theory of the digital camera and combines the technologies of high speed single-chip computer (W77E58), FPGA, high speed CMOS image sensor, dot-matrix photo LCD and high speed network transmission. Moreover it overcomes some problems of the digital camera in the image monitoring application such as without the network interface, transmission distance shorter and unable to control the information, and establishes a technology foundation for the further application of the techniques mentioned above in this development.
An image collecting forepart offering the network support and the corresponding data processing software are developed. The image collecting forepart has the feature of hardware circuit performance reliable and technics advanced and it adopts the technique of paste and four-layer printed circuit. The supplementary RS422 interface can be connected with other controlling equipment, which provides the convenience for the system to extend and join network. The system can exchange the data rapidly with the Sever through the embedded Ethernet.
The system has been applied in the experimental sample, which has met all designing performance requirements with steady working performance on the condition of laboratory, high anti-interference ability and steady image transmission quality and is worthy of being promoted.
引文
[1] 李道华，等．集群多级视频图像监控系统的研制，电子设计与应用，1999，2
[2] www.hwd.com.cn/system/oversight/oversight-1.htm
[3] www.zhuofansoft.com/cpjs.htm
[4] 尹绍宏，等．用单片机作以太网适配器控制器的研究，河北工业大学成人教育 学院学报，1999，9
[5] www.bytewatch.com.cn/bytewatch/html/digital_control/digital_control2.htm
[6] 方璐，等．数字图像远程监控系统的组网方式 电子产品与世界 2002，1-A
[7] www.laogu.com
[8] 贾惠芹．一种新型计算机工业监控系统的设计．西安科技学院学位论文，1999，JX16，28
[9] 刘桂军．IrDA数据传输式智能监控器．烟台大学学报．1997，1
[10] Winbond Microelectronic Corp Public w77e58 DataSheet 1999.3
[11] ALTERA,ALTERA FPGA DataSheet 2000.3
[12] 陈爱平，等．10Mbs速率以太网光缆集线器的研制 光纤与电缆及其应用技术，1997，5
[13] Postel,J.B.,and Reyonlds,J.k. Standard for the Transmission of IP Over IEEE 802 NetWorks RFC 1042 1988.
[14] MAXIM SemiConductor Corp Public MAX 1626 DataSheet 1999,7
[15] 孟李林．数字视频图像采集和存储的ASIC芯片设计，现代电子技术2001，7
[16] 赵雅兴．FPGA原理、设计与应用，天津大学出版社，1999，9
[17] Brian Dipea．CPLD和FPGA面面观，电力自动化时代，2001，4
[18] 李林，等．CMOS数字成像技术在电力系统图像监控中的应用，光学精密工程， 2002，2
[19] Omm Vision Corp SemiConductor Public OV7620 DataSheet 2000.5
[20] 郝迎吉，等．基于EPP和FPGA技术的CMOS图像数据采集，电子设计与应用，2002,12
[21] ALTERA IN-SYSTEM Programming Times for MAX Devices 1998.12
[22] IEEE Standard VHDL Language Reference Manual. IEEE Std 1076-1993 IEEE,Inc. 1993.
[23] ALTERA. Max+plusⅡ Handlebook,June 1999
[24] 王小军．VHDL简明教程．清华大学出版社，1997，10
[25] MSC-G12232DYSY-5W(V 10) DataSheet 1998,9
[26] 杨文龙．单片机原理及应用，西安电子科技大学出版社，1998，7
[27] National SemiConductor Corp Public DP8390 DataSheet 1995.7
[28] Davicom Microelectronic Corp Public DM9008 DataSheet 1997.7
[29] 李良福．智能电机保护仪的研制，西安科技学院硕士论文，2000，7
[30] W.Richard Stevens. TCP/IP Illustrated Volume 1: The Protocols china Machine Press 2000.7
[31] W．Richhard Stevens．TCP／IP description．机械工业出版社，2000，4
[32] 薛沛林，等．基于UDP／IP的多媒体数据传输，计算机工程与应用，2001，8
[33] Karanjit S．Siyan．Windows NT TCP／IP实用指南，电子工业出版社1999，9
[34] 徐京，等．TCPIP网络环境下的视频图像传输，计算机工程与应用，1999，12
[35] 杨洪，等．100BASE-T快速以太网实时性测试与分析，计算机工程，1998，3
[36] 李彦辉．以太网TCP／IP协议下的通信参数设置，中国金融电脑，1999，12
[37] 周天戎．基于TCPip网络管理的一种实现，上海交通大学学报，1997，5
[38] 郭庆平．TCPip协议结构分析，交通与计算机，1997，4
[39] 李华．Mcs-51系列单片机实用接口技术．北京航空航天大学出版社，1999，7
[40] 彭秀华，等．单片机高级C51应用程序设计，电子工业出版社2000，1
[41] 精英科技译PC机通讯与Windows编程，中国电力出版社，2000．3
[42] 鲁宏伟．基于UDP传输协议的包丢失和失序处理，计算机工程与应用，2001，2
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