【正文】 440A的處理器核心是有ARM公司設(shè)計的16/32 位ARM920T 的RISC處理器，這是其最為突出的特點。 S3C2440的結(jié)構(gòu)S3C2440A 是基于ARM920T核心， 181。ARM 公司通過轉(zhuǎn)讓高性能、低成本、低功耗的 RISC 微處理器、外圍和系統(tǒng)芯片設(shè)計技術(shù)給合作伙伴，使他們能用這些技術(shù)來生產(chǎn)各具特色的芯片。運用非常靈活，能夠快速開發(fā)出滿足各種應(yīng)用和高性能的嵌入式微處理器。嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)一般為模塊化，為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，對于軟件的故障診斷有很大的好處。據(jù)統(tǒng)計，世界上已經(jīng)有超過1500多種嵌入式處理器，其中，有50多個系列的處理器是主流的體系結(jié)構(gòu)。l 鋼鐵系統(tǒng)中的應(yīng)用有：安全生產(chǎn)管理的監(jiān)控系統(tǒng)等等；l 鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用有：應(yīng)急指揮系統(tǒng)、站內(nèi)安全管理、站內(nèi)調(diào)度管理系統(tǒng)等等；l 稅務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用有：報稅服務(wù)大廳和其他地區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)等等；l 石化系統(tǒng)中的應(yīng)用有：石油化工儲油庫監(jiān)控、工廠安全生產(chǎn)監(jiān)控、加油站監(jiān)控、油井監(jiān)控等等；l 銀行系統(tǒng)中的應(yīng)用有：金庫監(jiān)控、監(jiān)控系統(tǒng)、銀行聯(lián)網(wǎng)儲蓄監(jiān)控的等等；l 部隊系統(tǒng)中的應(yīng)用有：基層日常管理的監(jiān)控系統(tǒng)、倉儲物資監(jiān)控、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、通信機房監(jiān)控等等；l 電力系統(tǒng)中的應(yīng)用有：發(fā)電廠安全生產(chǎn)管理監(jiān)控、變電站無人值守、機房無人值守等等；l 公檢法系統(tǒng)中的應(yīng)用有：城市安全監(jiān)控、社區(qū)監(jiān)控、監(jiān)獄安全監(jiān)控、庭審直播等等；l 教育系統(tǒng)中的應(yīng)用有：遠程教育、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、電子考場監(jiān)控、校園安全監(jiān)控等等； 嵌入式開發(fā)平臺概述嵌入式硬件平臺是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)，在進行嵌入式開發(fā)之前，一定要合理的選擇嵌入式開發(fā)平臺。經(jīng)過第二代數(shù)控模擬系統(tǒng)的鋪墊，第三代又有了飛躍性的發(fā)展，這一代都是采用數(shù)字硬盤作為存儲，并且開始向網(wǎng)絡(luò)，視頻壓縮傳輸?shù)确较蜻M行發(fā)展。(2) 數(shù)控模擬監(jiān)控系統(tǒng)。 視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展過程可分為以下四個階段：(1) 傳統(tǒng)的模擬閉路電視系統(tǒng)。傳統(tǒng)的模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)有很多局限性，不但傳輸距離有限，而且模擬的視頻信號需要消耗非常大的存儲介質(zhì)，當(dāng)需要重查或者是取證的的時候都很不方便。我的設(shè)計是基于家庭安全或公司安全上考慮的一個實用性的系統(tǒng)該系統(tǒng)能對畫面實行實時監(jiān)控，并能檢測出運動著的物體，并實現(xiàn)智能報警。由此也可見社會群體對智能化的熱衷，我們看到的更多的是智能化的發(fā)展前景，智能化是未來的生活方向，現(xiàn)在很多非智能化的電子設(shè)備在將來都會被智能化電子設(shè)備所取代。行為的理解和描述屬于更加先進的技術(shù)。本論文介紹了嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)及本程序的結(jié)構(gòu)分析和具體功能的實現(xiàn)。該系統(tǒng)主要包括三個動作：視頻采集、對運動的物體做出判斷以及發(fā)現(xiàn)越界物體報警。也可以稱之為視頻監(jiān)控系統(tǒng)。借助于計算機強大而快速的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉視頻畫面無用的信息以及干擾信息。本文的核心內(nèi)容是嵌入式Linux系統(tǒng)，整個越界檢測系統(tǒng)由以下三部分組成：嵌入式硬件開發(fā)平臺，通用usb攝像頭和帶觸摸功能的LCD顯示。關(guān)鍵字S3C2440； Linux； 視頻采集； Otsu算法ABSTRACTCross the border inspection warning system is to use embedded platform embedded Linux system USES tiein video monitoring, image recognition, kinematics detection technology to realize the video monitoring. Also can call video monitoring system. With the powerful and fast puter data processing ability to filter out video screen useless information and disrupting the information. System can automatic identification of different object, and analysis of the useful information from video source, accurate and rapid location at the scene of the accident, judge the abnormal condition monitoring, and with the fastest speed report to the police. Very effectively do advance warning, and deal with the affair, later timely evidence, full automatic, allweather realtime monitoring of function. The system mainly includes three action: video collection, of the movement to make judgments and found objects crossborder object alarm. This paper is the core content of the embedded Linux system, the whole crossborder detection system is made up of the following three parts: the embedded hardware development platform, and general usb cameras and touch the function with LCD display. Embedded hardware development platform is the entire system of control core, it run embedded Linux system, control the camera, touch screen and LCD, using Linux as embedded operating system, through to the Linux universal camera driving v4l2 driver set parameters, control of the camera start, collecting images, storage, image processing and closed camera etc a series of actions.Video monitoring system applied to village monitoring, traffic management monitoring, etc, this paper is based on the needs of the basis of the research, based on Linux system, the camera driving v4l2 drive change the parameters, and to realize the read of the camera, in QT interface shown on video related data. This paper introduces the embedded control system in the relevant technology and this program structure analysis and the realization of the function of concrete.KEY WORDSS3C2440； Linux； Video Capture； Otsu arithmetic目 錄目 錄 11. 緒 論 1 研究的目的及意義 1 研究目的 1 課題研究的意義 1 課題研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和應(yīng)用 2 課題研究現(xiàn)狀 2 視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 2 視頻監(jiān)控在生活中的主要應(yīng)用 3 嵌入式開發(fā)平臺概述 3 嵌入式處理器的特點和分類 3 嵌入式處理器的特點 4 ARM處理器介紹 4 S3C2440的結(jié)構(gòu) 42. 越界檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計 6 系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能 6 越界檢測預(yù)警系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析 7 攝像頭介紹 7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 83. 嵌入式 LINUX 應(yīng)用軟件平臺搭建 9 嵌入式 LINUX 系統(tǒng)概述 9 嵌入式 LINUX 系統(tǒng)移植 9 Bootloader 的介紹及移植 9 Linux 系統(tǒng)的移植 12 系統(tǒng)的調(diào)試工具 18 QT 20 QT的介紹和安裝 20 QT的安裝方法 204. 軟件設(shè)計 23 視屏采集模塊 23 視屏傳輸與播放 24 圖像識別算法 25 圖像灰度化 25 圖像差值運算 25 圖像中值濾波理論 26 基于Otsu算法的圖像二值化 295. 系統(tǒng)測試與分析 30 系統(tǒng)關(guān)鍵部分測試分析 30 系統(tǒng)分析總結(jié)及說明 30 測試結(jié)果 30 測試性能分析 30 測試結(jié)果分析 316. 結(jié)論 32參考文獻 33致 謝 35附錄1: USB攝像頭驅(qū)動代碼 36附錄2: Otsu算法Matlab程序 40附錄3: S3C2440 CPU1電路圖 42附錄4: S3C2440 CPU2電路圖 43附錄5: S3C2440 CPU3電路圖 44附錄6: 內(nèi)存電路圖 45附錄7: 串口、USB、電源和蜂鳴器電路圖 46基于ARM處理器S3C2440的越界檢測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計1. 緒 論 研究的目的及意義 研究目的隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和人民生活水平逐步提高,遠程監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)實驗、安全保障、衛(wèi)生保健等領(lǐng)域,人們在外觀,函數(shù)的要求也越來越高。動作識別，運動目標(biāo)分類和及時的報警行為是視頻監(jiān)控研究的比較頻繁的三個問題。本課題設(shè)計也是基于對智能化的熱衷，希望通過這次的畢業(yè)設(shè)計，能加深對智能化的理解，也能更加熟悉的使用Linux系統(tǒng)和嵌入式，為我工作打下堅實的基礎(chǔ)。在現(xiàn)實中，這樣的系統(tǒng)是非常實用的，我們可以為家庭安裝一個這樣的系統(tǒng)，一旦有不明人物進入畫面，馬上報警，這樣可以有效減少不法分子的盜竊或者其他違法行為，提高了居民生活的安全保障。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端能力非常強大，只是沒有那么好的穩(wěn)定性，視頻前端例如電壓耦合元件等視頻信號的采集、壓縮、通訊就比較的復(fù)雜，可靠性也不是很高。閉路電視系統(tǒng)構(gòu)建的模擬系統(tǒng)是通過監(jiān)視器、攝像機、磁帶錄像機等等構(gòu)成的簡單的系統(tǒng)。數(shù)控模擬監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在第一代的基礎(chǔ)上做出了非常大的改善。(4) 采用網(wǎng)絡(luò)交互技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng) 。本課題采用的嵌入式硬件開發(fā)平臺是三星公司推出的高性能32位微處理器S3C2440。處理器的功能能也越來越強大，內(nèi)存空間越來越大，運算速度也越來越高。(2) 支持實時操作系統(tǒng)。 (4) 功耗低。ARM已成為移動通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準。m 的CMOS 標(biāo)準宏單元和存儲器單元。具有獨立的16KB的高速指令緩存和數(shù)據(jù)緩存，并且都是8字長，采用五級流水線，MMU，AMBA 總線和哈佛結(jié)構(gòu)高速緩沖體系結(jié)構(gòu)，采用統(tǒng)一的FBGA封裝，具有289個引腳。它是用一個C語言和匯編語言寫成，符合POSIX標(biāo)準的類Unix操作系統(tǒng)。嵌入式Linux視頻監(jiān)控系統(tǒng)是電工電子裝置、計算機軟硬件以及通信等多方面的有機組合體，它以智能化、交互性為特征，結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。嵌入式Linux系統(tǒng)是整個越界檢測系統(tǒng)的軟件核心，而內(nèi)核的定制和驅(qū)動的移植也是嵌入式Linux系統(tǒng)最重要的部分之一，合理的處理好這一部分工作是系統(tǒng)得以完善的前提。 攝像頭介紹 該系統(tǒng)使用的攝像頭的工作原理比較簡單，首先是感光鏡頭拍攝物體，再將生成光學(xué)圖像傳送到圖像傳感器上面，圖像傳感器把接收的信號轉(zhuǎn)化成模擬電信號，此模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號，之后再送到數(shù)字信號處理芯片中做對應(yīng)的加工處理，之后通過USB接口傳輸?shù)紺PU中進行處理，我們就可以通過顯示器看到圖像了。 之所以會出現(xiàn)折沖差別是因為：CCD的特殊工藝可保證數(shù)據(jù)在傳送時不會失真，因此各個象素的數(shù)據(jù)可匯聚至邊緣再進行放大處理；而CMOS工藝的數(shù)據(jù)在傳送距離較長時會產(chǎn)生噪聲，因此，必須先放大，再整合各個象素的數(shù)據(jù)。在功耗上，由于CMOS采集是主動式的，而CCD采集圖像是被動式的，CCD需要得電壓更高，因此功耗遠高于CMOS。由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小很多。l 運用BSP，板級支持包包含的芯片級初始化和設(shè)備驅(qū)動程序，它使嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺相分離。嵌入式操作系統(tǒng)采用了許多機制來使操作系統(tǒng)具有健壯性，如內(nèi)存管理單元、代碼段用“只可執(zhí)行”來保護、棧溢出監(jiān)測、跟蹤關(guān)鍵資源等。而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度；軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。Bootloader有很多種，包括armboot、Uboot、vivi等等。 配置進入UBoot 目錄，執(zhí)行