專利名稱：光電跟蹤監視取證系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光電跟蹤監視取證系統，主要用于海警，實現對船艙內、外部情況進行全天侯觀察，或用于船舶離靠碼頭時的輔助觀察。
背景技術：
光電跟蹤取證系統的在通信方面的技術主要是信號處理和通訊。而以往的系統主要是用模擬信號的方式來設計。模擬信號是從表現形式上來定義的，信號數據可用于表示任何信息，如符號、文字、語音、圖像等，從表現形式上可歸結為模擬信號。模擬信號從采集技術上來說，這里的模擬信號是指電壓和電流信號，對模擬信號的處理技術主要包括模擬量的選通、模擬量的放大、信號濾波、電流電壓的轉換、V/F轉換、 A/D轉換等。由于模擬器件、阻容元件參數特性不一致，對系統的校準帶來很大困難。模擬信號從信號濾波技術上來說，從傳感器或其它接收設備獲得的電信號，由于傳輸過程中的各種噪聲干擾，工作現場的電磁干擾，前段電路本身的影響，往往會有多種頻率成分的噪聲信號，嚴重情況下，這種噪聲信號甚至會淹沒有效輸入信號，致使測試無法正常進行。常用的模擬濾波電路實現濾波，模擬濾波的技術較為成熟。模擬濾波可分為有源濾波和無源濾波。設計有源濾波器，首先根據所要求的幅頻特性，尋找可實現的有理函數進行逼近設計。常用的逼近函數有波待瓦茲(Butterworth)函數、切比雪夫(Chebyshev)函數，貝塞爾(Besel)函數等，然后計算電路參數，完成設計。但是模擬濾波電路復雜，不僅增加了設計成本，而且還增加系統的功耗，降低了系統可靠性。模擬通信，尤其是微波通信和有線明線通信，很容易被竊聽。只要收到模擬信號， 就容易得到通信內容。模擬系統本身的特性決定其必然采用匯集的架構，系統的所有信號、控制統統需要匯聚在一起。這樣的設計結構，系統擴展在空間、容量上均受到限制，擴展性方面很受限制。針對光電跟蹤取證這類的系統，之前在信號處理和通訊方面的設計，主要體現在伺服系統和操控面板方面。伺服系統主要由直流穩壓電源和伺服系統、電視跟蹤系統、轉換板、系統底板等組成。伺服系統共有四塊插件板和一塊底板，分別為方位控制板、俯仰控制板、方位功放板、俯仰功放板。轉換板主要將旋轉變壓器送來的各量，通過RDC器件轉換成數字量，經并行口送計算機。將計算機送來的數字量通過DAC器件轉換成模擬量送伺服系統。操控面板主要由專用按鍵和模擬驅動電路組成。通過操控面板對系統的控制全部是通過模擬電壓信號送至系統內部，進而相應其操作。伺服系統和操控面板的缺點不僅表現在傳輸距離短、擴展性差、可移植性弱這些方面，由于設計方面過于模擬化，導致其穩定性和可靠性不能保證，需要經常性的維護。
發明內容
為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種光電跟蹤監視取證系統，它具有數字處理的優點，且穩定可靠。本發明解決其技術問題所采取的技術方案是它包括轉臺包括攝像裝置和DSP功放板，采集各種圖形、圖像數據及控制轉臺運動；操控鍵盤鍵盤通過所述的DSP板對轉臺及攝像裝置進行控制；工控機用于實現可視化控制功能的核心模塊，將系統采集到的各種信息以圖形、 圖像等多種可視化方式呈現給用戶；和跟蹤器采用獨立機箱式跟蹤器和DSP數字處理器。本發明具有下列優點1、接口方便。DSP系統與其他以現代數字技術為基礎的系統或設備都是相互兼容的，與這樣的系統接口以實現某種功能要比模擬系統與這些系統接口要容易得多；2、編程方便。DSP系統中的可編程DSP芯片可使設計人員在開發過程中靈活方便地對軟件進行修改和升級；3、穩定性好。DSP系統以數字處理為基礎，受環境溫度以及噪聲的影響較小，可靠性高；4、精度高。16位數字系統可以達到IO5的精度；5、可重復性好。模擬系統的性能受元器件參數性能變化比較大，而數字系統基本不受影響，因此數字系統便于測試、調試和大規模生產；6、集成方便。DSP系統中的數字部件有高度的規范性，便于大規模集成；7、模塊化設計。系統不僅具有穩定性，更具有高可靠性。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1為本發明方塊圖；圖2為本發明的DSP方塊圖；圖3為本發明操控鍵盤示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明包括轉臺、操控鍵盤、工控機和跟蹤器。所述轉臺包括攝像裝置和DSP功放板，采集各種圖形、圖像數據及控制轉臺運動。 DSP控制板是轉臺核心部件之一，其主要功能是用來控制轉臺運動。DSP技術能夠將外部采集的數據進行分析，取其有用，精確過濾掉雜亂數據，然后方便、靈活、可靠的使用正確數據對轉臺執行指令控制。如圖2所示為典型DSP系統構成。圖中的輸入信號可以有各種各樣的形式。例如， 它可以是麥克風輸出的語音信號或是電話線來的已調數據信號，可以是編碼后在數字鏈路上傳輸或存儲在計算機里的攝像機圖像信號等。輸入信號首先進行帶限濾波和抽樣，然后進行A/D(Analog to Digital)變換將信號變換成數字比特流。根據奈奎斯特抽樣定理，為保證信息不丟失，抽樣頻率至少必須是輸入帶限信號最高頻率的2倍。DSP芯片的輸入是A/D變換后得到的以抽樣形式表示的數字信號，DSP芯片對輸入的數字信號進行某種形式的處理，如進行一系列的乘累加操作(MAC)。數字處理是DSP的關鍵，這與其他系統(如電話交換系統)有很大的不同，在交換系統中，處理器的作用是進行路由選擇，它并不對輸入數據進行修改。因此雖然兩者都是實時系統，但兩者的實時約束條件卻有很大的不同。最后，經過處理后的數字樣值再經D/A(Digital to Analog)變換轉換為模擬樣值，之后再進行內插和平滑濾波就可得到連續的模擬波形。所述的操控鍵盤如圖3所示，所述的操控鍵盤是專為定制的，按鍵采用了工業專用的按鍵，外形美觀，持久耐用。鍵盤通過所述的DSP板對指向器、可見光、紅外、激光照明器控制。所述的轉臺、操控鍵盤都采用了 DSP技術，都是編程實現，所以能夠實時的對采集進來的數據進行過濾，取正確數據控制系統，靈活的控制整個系統運行，精度更高，可靠性更強，還可在后期使用過程中擴展用戶的各種新的需求。所述的工控機，用于實現可視化控制功能的核心模塊，可以將系統采集到的各種信息以圖形、圖像等多種可視化方式呈現給用戶。所述的跟蹤器采用獨立機箱式跟蹤器，采用DSP數字處理器。運算更精確、更實時。所述的轉臺模塊作為本系統的前端模塊，負責采集各種圖形、圖像數據。操控鍵盤模塊、工控機模塊控制轉臺模塊以各種方式采集圖形、圖像的數據。為使兩路控制對轉臺控制不互相干擾，符合模塊之間耦合度低的模塊化設計原則，使操控鍵盤和工控機各成一個模塊，獨立控制轉臺。轉臺采用DSP技術，將兩路數據實時的、獨立采集處理，使兩路控制不會沖突，不會給系統和用戶使用帶來不良影響。跟蹤器模塊因為處理數據量大，要求實時性高，為了達到以上要求將其與轉臺之間的接口明確后，獨立為一個模塊，即可以達到要求， 還可以保證整個系統的穩定性。
權利要求
1. 一種光電跟蹤監視取證系統，其特征在于它包括它包括 轉臺包括攝像裝置和DSP功放板，采集各種圖形、圖像數據及控制轉臺運動； 操控鍵盤鍵盤通過所述的DSP板對轉臺及攝像裝置進行控制； 工控機用于實現可視化控制功能的核心模塊，將系統采集到的各種信息以圖形、圖像等多種可視化方式呈現給用戶；和跟蹤器采用獨立機箱式跟蹤器和DSP數字處理器。
全文摘要
本發明涉及一種光電跟蹤監視取證系統，主要用于海警，實現對船艙內、外部情況進行全天侯觀察，或用于船舶離靠碼頭時的輔助觀察。它包括轉臺包括攝像裝置和DSP功放板，采集各種圖形、圖像數據及控制轉臺運動；操控鍵盤鍵盤通過所述的DSP板對轉臺及攝像裝置進行控制；工控機用于實現可視化控制功能的核心模塊，將系統采集到的各種信息以圖形、圖像等多種可視化方式呈現給用戶；和跟蹤器采用獨立機箱式跟蹤器和DSP數字處理器。它具有數字處理的優點，且穩定可靠。
文檔編號H04N5/232GK102497510SQ201110420798
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者劉楨, 周旋, 張海君, 趙世新, 趙薇 申請人:河北漢光重工有限責任公司