一種基于sopc的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大致有如下三種:一、模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較早，目前常稱為第一代監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)特點:視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式，質(zhì)量最高。模擬視頻系統(tǒng)存在的問題:只適應(yīng)于較小的地理范圍；與信息系統(tǒng)無法交換數(shù)據(jù)；監(jiān)控僅限于監(jiān)控中心，應(yīng)用的靈活性較差；不易擴展。二、基于微機平臺的多媒體監(jiān)控。多媒體監(jiān)控系統(tǒng)以高性能的多媒體工控機為核心，采用模塊化結(jié)構(gòu)，將主控端的全部設(shè)備集成與一體，另外，該系統(tǒng)還具有友好的人機交互界面和基于網(wǎng)絡(luò)的多級分控能力，每一級都有自我管理和控制的功能，并可以受上一級的控制。DVR是第二代多媒體監(jiān)控系統(tǒng)的核心產(chǎn)品，采用微機和Windows平臺，在計算機中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件，不同型號視頻卡可連接1/2/4路視頻，支持實時視頻和音頻，是第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)升級實現(xiàn)數(shù)字化的可選方案，適合傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的改善，不適合新建的監(jiān)控系統(tǒng)，又要求實現(xiàn)遠程視頻傳輸(超過1-2公里)的系統(tǒng)。多媒體監(jiān)控系統(tǒng)特點:視頻、音頻信號的采集、存儲主要為數(shù)字形式，質(zhì)量較高；系統(tǒng)功能較為強大、完善；與信息系統(tǒng)可以交換數(shù)據(jù)；應(yīng)用的靈活性較好。多媒體監(jiān)控系統(tǒng)缺點:DVR系統(tǒng)從監(jiān)控點到監(jiān)控中心為模擬方式傳輸，與第一代系統(tǒng)相似存在許多缺陷，要實現(xiàn)遠距離視頻傳輸需鋪設(shè)(租用)光纜、在光纜兩端安裝視頻光端機設(shè)備，系統(tǒng)建設(shè)成本高，不易維護、且維護費用較大。三、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器/編解碼器的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控就是將傳統(tǒng)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過計算機網(wǎng)絡(luò)來傳輸，通過智能化的計算機軟件來處理。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，實現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻系統(tǒng)與上述第一、二代系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢:利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，不需要為新建監(jiān)控系統(tǒng)鋪設(shè)光纜、增加設(shè)備，輕而易舉地實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控；系統(tǒng)擴展能力強，只要有網(wǎng)絡(luò)的地方增加監(jiān)控點設(shè)備就可擴展新的監(jiān)控點；維護費用低，網(wǎng)絡(luò)維護有網(wǎng)絡(luò)提供商維護，前端設(shè)備是即插即用、免維護系統(tǒng)；系統(tǒng)功能強大、利用靈活、全數(shù)字化錄像方便于保存和檢索；在網(wǎng)絡(luò)中的每一臺計算機，只要安裝了客戶端的軟件，給予相應(yīng)的權(quán)限就可成為監(jiān)控工作站。但是，目前智能小區(qū)的研宄主要集中在商業(yè)大廈和辦公大樓的整體控制上，而對單戶型的室內(nèi)智能控制研宄甚少，所以室內(nèi)智能監(jiān)控系統(tǒng)的研宄具有重大的現(xiàn)實意義和很大的研宄空間。另一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，人們對現(xiàn)代化居住和辦公的環(huán)境提出了更高要求。鑒于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，比較理想的解決方案就是在室內(nèi)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對室內(nèi)的情況進行實時反饋，一旦發(fā)生意外能及時通知相關(guān)人員，達到實時安防監(jiān)控。因此，亟須一種方便、高效的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)契合室內(nèi)安防監(jiān)控的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過一種基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，來解決以上【背景技術(shù)】部分提到的問題。
[0004]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其包括CXD攝像頭、云臺、步進電機、電機驅(qū)動電路、傳感器組、N1s II軟核處理器與Cyclone II相結(jié)合的主控制器、VGA顯示模塊、報警模塊以及計算機終端；其中，所述主控制器包括視頻A/D芯片、圖像編碼空間轉(zhuǎn)換模塊、VGA控制模塊、SRAM存儲器、圖像預(yù)處理模塊、N1s II軟核處理器；所述C⑶攝像頭設(shè)置于云臺上，電連接主控制器，用于通過CCD傳感器實時采集視頻圖像，輸出給視頻A/D芯片；所述視頻A/D芯片用于將CCD攝像頭輸出的NTSC制式全電視信號解碼為數(shù)字信號，輸出給圖像編碼空間轉(zhuǎn)換模塊；所述圖像編碼空間轉(zhuǎn)換模塊用于通過視頻解碼模塊將所述數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為YCrCb信號，通過空間轉(zhuǎn)換模塊將所述YCrCb信號轉(zhuǎn)換為RGB信號；所述RGB信號的一路輸出給VGA控制模塊，VGA控制模塊對RGB信號進行DA變換后輸出給VGA顯示模塊；RGB信號的另一路存入SRAM存儲器，供給圖像預(yù)處理模塊和N1s II軟核處理器讀取進行下一步處理；所述圖像預(yù)處理模塊用于從SRAM存儲器中讀取RGB信號，經(jīng)過Scicos-HDL處理為二值化圖像，對于模糊的邊緣運用分數(shù)階微分掩模進行圖像增強，提供給N1s II軟核處理器做運動目標(biāo)檢測與跟蹤；所述N1s II軟核處理器用于將圖像預(yù)處理模塊處理后的圖像與SRAM存儲器中存放的背景圖像數(shù)據(jù)使用差分法進行處理，得到圖像差異信息，并據(jù)此進行輪廓提取，計算得到最大的圖像輪廓信息確定為跟蹤對象，根據(jù)跟蹤對象的坐標(biāo)控制電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路驅(qū)動步進電機運動，步進電機帶動云臺轉(zhuǎn)動，CCD攝像頭隨跟蹤對象運動，從而完成運行目標(biāo)的檢測與跟蹤；所述傳感器組用于實時監(jiān)測室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)信息，輸出給N1sII軟核處理器，N1s II軟核處理器將監(jiān)控數(shù)據(jù)、傳感器組檢測到的信息通過通訊模塊輸出給計算機終端；所述報警模塊用于在收到主控制器發(fā)送來傳感器組的數(shù)據(jù)異常時，產(chǎn)生聲光報警，在發(fā)現(xiàn)運動目標(biāo)時，指示燈閃爍，告知有異常情況。
[0006]特別地，所述N1s II軟核處理器及其外設(shè)的創(chuàng)建和配置利用SOPC Builder完成，定制成SOPC組件；在N1s II集成開發(fā)環(huán)境下用C++語言編程完成各個組件間的有機配合，實現(xiàn)智能監(jiān)控功能。
[0007]特別地，所述視頻A/D芯片選用TV Decoder 7181芯片，所述圖像編碼空間轉(zhuǎn)換模塊中的視頻解碼模塊選用硬件模塊ITU656，空間轉(zhuǎn)換模塊選用YCrCb to RGB模塊。
[0008]特別地，所述電機驅(qū)動電路選用L298N驅(qū)動芯片，電機驅(qū)動電路與步進電機之間加有光耦隔離，采用PWM方式控制步進電機。
[0009]特別地，所述傳感器組包括但不限于溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器及紅外熱釋傳感器。
[0010]本發(fā)明提出的基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于SOPC技術(shù)的機器視覺技術(shù)及傳感器技術(shù)相結(jié)合的視頻目標(biāo)跟蹤、報警平臺，能夠根據(jù)溫度、濕度、煙霧、人員活動設(shè)定值進行報警，并且把報警消息發(fā)送給遠程用戶。本發(fā)明硬件和軟件升級方便，可以根據(jù)用戶定制，在短時間內(nèi)完成符合要求的監(jiān)控系統(tǒng)；支持遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，方便應(yīng)用于家居、商場、圖書館等室內(nèi)場合。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例提供的基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實施例提供的運動物體檢測與跟蹤流程圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實施例提供的基于DCT的JPEG圖像壓縮流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例，不是旨在于限制本發(fā)明。
[0015]請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例提供的基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)示意圖。
[0016]本實施例中基于SOPC的室內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具體包括CXD攝像頭、云臺、步進電機、電機驅(qū)動電路、傳感器組、N1s II軟核處理器與Cyc