開題報告_移動圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計說明

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生： * 學(xué) 號： *所在學(xué)院：自動化與電氣工程 專 業(yè)：自動化 設(shè)計(論文)題目：移動圖像監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師：* *年*月 *日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見與所在專業(yè)審查后生效；2開題報告容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)與時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一

2、欄目，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述1. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與需求狀況視頻監(jiān)控技術(shù)，隨著計算機(jī)、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，目前正朝著數(shù)字化、智能化、IP化、網(wǎng)絡(luò)化繼續(xù)發(fā)展。同時視頻監(jiān)控同其他技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用，這有助于滿

3、足不同視頻監(jiān)控用戶的需求。（1）視頻監(jiān)控數(shù)字化視頻監(jiān)控發(fā)展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控三個階段。對于視頻監(jiān)控，數(shù)字化存儲帶來的是一場革命性的變化。數(shù)字化是21世紀(jì)的時代特征，視頻監(jiān)控的數(shù)字化是監(jiān)控技術(shù)的必然趨勢。（2）視頻監(jiān)控智能化智能化是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展比較高級的層次。由于視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)量非常大，而用戶真正需要的信息只是少部分，或者說真正需要監(jiān)視的只是發(fā)生概率很少的某些事件，如何通過海量數(shù)據(jù)獲取有價值的信息或者說如何從目視解釋變?yōu)闄C(jī)器自動解釋是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的一個新方向。因為能把視頻監(jiān)控從靜態(tài)的、事后取證變成動態(tài)的、實時預(yù)防和報警對用戶來說顯得更加重要。實際上現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)都配

4、置有如自動位移偵測、晝夜自適應(yīng)切換存儲、預(yù)警設(shè)置（如可疑人物照片、指紋等）等一些低級形式的智能化功能。隨著技術(shù)的發(fā)展，全智能的監(jiān)控系統(tǒng)將要求事發(fā)前能夠識別并作出正確的判斷，為人們提供最為有效、與時的快速反應(yīng)措施。（3）視頻監(jiān)控IP化視頻網(wǎng)絡(luò)、IPTV等都是網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的重要應(yīng)用。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，基于IP的視頻監(jiān)控更能為人們所接受，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)把壓縮的視頻信息通過TCP/IP協(xié)議，采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的多路復(fù)用傳輸，擁有授權(quán)的用戶可以隨時訪問互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對整個監(jiān)控系統(tǒng)的指揮、調(diào)度、存儲、授權(quán)控制等功能。鑒于IPv6在服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)性能、安全性改善提高一級IPv6對下一代In

5、ternet網(wǎng)絡(luò)的影響，基于IP的視頻監(jiān)控將會成為主流。（4）視頻監(jiān)控?zé)o線化無線化包括兩方面容：一是監(jiān)控中心的移動，通常情況下，被監(jiān)控對象或是攝像機(jī)往往是固定的。而作為監(jiān)控系統(tǒng)的使用者（監(jiān)控中心）則可以是動態(tài)的，當(dāng)公司領(lǐng)導(dǎo)出差在外，需了解公司生產(chǎn)情況時，可使用筆記本隨時隨地訪問攝像機(jī)的IP獲取信息。二是視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的無線化，隨著無線寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，基于3G的無線視頻應(yīng)用備受關(guān)注。當(dāng)監(jiān)控點分散且與監(jiān)控中心距離較遠(yuǎn)，或被監(jiān)控對象不固定（如出租車、運(yùn)鈔車等）時，利用傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控對象往往成本高且難以實現(xiàn)，而基于多種無線傳輸手段的移動視頻監(jiān)控實現(xiàn)了不可替代的優(yōu)勢。使用嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技

6、術(shù)，符合網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化的特點，對公安、安防等行業(yè)有著重要的現(xiàn)實意義。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般采用基于PC機(jī)平臺視頻采集卡的形式，該方案系統(tǒng)體積大、成本高，在遠(yuǎn)距離、多點系統(tǒng)中實現(xiàn)困難。2. 選題目的、意義本設(shè)計采用三星公司的S3C2440硬件平臺（CPU芯片含有視頻采集接口），軟件平臺是Linux-2.6.32.2操作系統(tǒng)核，由于Linux操作系統(tǒng)的開放特性、優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)支持性能、模塊化的結(jié)構(gòu)，較好滿足系統(tǒng)的需要。本課題結(jié)合Internet技術(shù)和圖像視頻處理技術(shù)，開發(fā)一套基于嵌入式Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了獨(dú)立的嵌入式智能終端設(shè)備與其與Internet的直接接入，通過網(wǎng)絡(luò)與后臺PC進(jìn)行通信；在嵌入式

7、智能設(shè)備終端上要完成視頻圖象采集、存儲和處理工作，并通過Internet傳輸圖象到后臺PC。這樣，前端作為一視頻服務(wù)器。而后臺PC對接收到的圖像做實時顯示并進(jìn)行視頻打包處理，作為客戶端。上述思路也正是以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器為核心的第三代全數(shù)字化遠(yuǎn)程視頻集中監(jiān)控模式的發(fā)展方向。本系統(tǒng)有兩種工作模式，無人抓拍和視頻監(jiān)控。無人抓拍模式由系統(tǒng)外接熱釋電紅外傳感器觸發(fā)。當(dāng)有人體入侵時，紅外傳感器輸出電平轉(zhuǎn)換，啟動圖像抓拍，每隔0.5秒抓拍一圖片。而連續(xù)視頻捕捉則是將捕捉到的連續(xù)圖像最多以每秒鐘20幀的速度通過網(wǎng)絡(luò)送往后臺PC。本課題所設(shè)計的系統(tǒng)成本低，操作簡易，安裝方便，即插即用，體積小巧。整個系統(tǒng)采用ARM

8、9處理器S3C2440作為系統(tǒng)核心，外接紅外觸發(fā)開關(guān)，可以檢測例如人，動物等并啟動視頻監(jiān)控。參考文獻(xiàn)1. 鄒思軼，嵌入式Linux設(shè)計與應(yīng)用（M），：清華火學(xué)2001年1月2. 王運(yùn)濤，方燕軍，基于Internet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的開發(fā)（M），工業(yè)控制計算機(jī)，20043. 胥靜，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)實例詳解（M），：航空航天大學(xué)，20054. 王田苗，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（M），：清華大學(xué)，20035. 于學(xué)龍，入式Linux系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用，：清華大學(xué)出版杜，20016. 杜春雷， ARM體系結(jié)構(gòu)與編程（M）：清華大學(xué)，20037. 軍，林安，由ARM與uCtinux構(gòu)建的嵌入式Web

9、 Server，單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用（M），20038. Kurt Wall著，輝澤， GNULinux編程指南（M），：清華大學(xué)，20029.10. W.RICHARD STEVENS,BILL FENNER，ANDREW M.RUDOFF，RICHARD11. W.STEVENS.UNIX網(wǎng)絡(luò)編程第1卷：套接口API(第3版)M.：清華大學(xué)出版12. 社，2006.1113. 周立功，ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程(第二版)M.：航空航天大學(xué)，2008-9-1.14. 繼華，基于嵌入式Linux的遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)D.華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文. 2005.415. Mini2440用戶手冊p，友

10、善之臂計算機(jī)科技，2010.9.2516. 柳亞東.基于S3C2440的嵌入式視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)D，交通大學(xué)碩士學(xué)位論文.2009.117. BISS 0001系列熱釋電紅外探測器說明書P，京西電子信息系統(tǒng).2006.1218. 吳桂祥.應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的嵌入式視頻采集與GUI設(shè)計D，大學(xué)碩士學(xué)位論文.2007.519. 田文.嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)D，電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.200520. 樊振萍,唐繼勇，基于RTP協(xié)議和MPEG-4的流媒體系統(tǒng)分析與實現(xiàn)C西部廣播網(wǎng).2006.1121. 甘剛.Linux/UNIX網(wǎng)絡(luò)編程M，：中國水利水電，2008畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）

11、開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一本課題容：此畢業(yè)設(shè)計主要圍繞嵌入式控制系統(tǒng)的研究展開，主要對視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。分為硬件的選擇，核的移植，系統(tǒng)的測試等步驟。在學(xué)習(xí)ARM和操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，進(jìn)行相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計的容，具體工作包括：1.了解硬件的相關(guān)基礎(chǔ)知識，選擇合適的硬件，了解ARM的相關(guān)原理。2.分析原理圖，查看相關(guān)的芯片手冊，上網(wǎng)查閱相關(guān)的UBOOT的移植，把UBOOT移植到相關(guān)硬件。3.安裝LINUX操作系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)配置，移植核，加載相關(guān)驅(qū)動。4.將應(yīng)用程序下載到相關(guān)硬件設(shè)備中，測試程序，達(dá)到監(jiān)控目的。二設(shè)計準(zhǔn)備硬件：S3C2440開發(fā)板一套 USB攝

12、像頭一套軟件：移植Linux2.6.29核，使其可運(yùn)行于S3C2440開發(fā)板 開發(fā)mini2440按鍵驅(qū)動 開發(fā)USB host controller驅(qū)動 動態(tài)文件系統(tǒng)制作三產(chǎn)品構(gòu)架圖USBUSB音箱按鍵驅(qū)動聲卡驅(qū)動報警處理程序攝像頭驅(qū)動四采取的主要技術(shù)路線和方法1、現(xiàn)有的檢測運(yùn)動目標(biāo)的算法很多，本次采用的技術(shù)是最常用的背景減除法，背景減除法的基本思想是構(gòu)造一個背景模型，將當(dāng)前圖像與背景圖像相減得到差分圖像，根據(jù)差分圖像檢測到運(yùn)動圖像。背景減除法實現(xiàn)簡單，計算量小，很容易從視頻中分割出運(yùn)動的目標(biāo)，所以背景差分法得到了廣泛的應(yīng)用。背景減法的關(guān)鍵問題是如何建立背景模型和實時更新模型參數(shù)以適應(yīng)背景變

13、化。由于背景往往會隨著環(huán)境變化，如室開燈、關(guān)燈室外的一天中不同時間段的光線，天氣等變化，要是背景能夠?qū)Νh(huán)境的變化具有自適用性，必須實時的對背景進(jìn)行更新，此外背景中固定的部分也可能隨時發(fā)生移動，如樹葉的搖動，水面的波動等等，發(fā)生移動后的一段時間將被誤檢為運(yùn)動目標(biāo)，但不應(yīng)該永遠(yuǎn)被看成運(yùn)動目標(biāo)。運(yùn)動目標(biāo)也可能長時間停留在場景中，對于這部分區(qū)域，我們可以在一段時間后將其是為背景的一部分。 2、檢測到視頻中有運(yùn)動物體后保存運(yùn)動目標(biāo)的圖片，并觸發(fā)執(zhí)行madplay 播放 MP3 格式的音頻文件。3、設(shè)計首先尋找 linux 平臺下的開源軟件，解讀其代碼加以理解， 然后修改適合本次設(shè)計需要，這樣可以縮短開發(fā)流程。五背景減除法工作流程開始USB攝像頭視頻采集幀數(shù)據(jù)預(yù)處理背景建模前景檢測一致背景更新是標(biāo)志運(yùn)動flag結(jié)束圖4-2b 背景減除法工作流程灰度化否六詳盡的系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)度表如下：起訖日期設(shè)計（論文）各階段工作容備 注03.11之前下達(dá)任務(wù)書03.1203.20布置設(shè)計任務(wù)、學(xué)習(xí)基本知識03.2104.1查閱文獻(xiàn)、翻譯文獻(xiàn)、撰寫開題報告04.204.3修改完成開題報告開題04.404.12在虛擬機(jī)下安裝Linux系統(tǒng)的配置04.1304.19進(jìn)行uboot代碼修改和移植04.2004