【正文】 工作流程圖圖像傳感器的實(shí)質(zhì)是一種半導(dǎo)體芯片，它表面的幾十萬到幾百萬的光電二極管受到光照射時(shí)，就會產(chǎn)生電荷。(2) 圖像識別算法。攝像頭傳送來的視頻信號數(shù)字化后，將數(shù)據(jù)送到arm板處理顯示出來，同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能化異常報(bào)警功能。在S3C2440上運(yùn)行剪裁過的Linux系統(tǒng)，在系統(tǒng)中編寫好圖像采集應(yīng)用程序與驅(qū)動程序。，I/，具有支持4K色STN和256色TFT的LCD控制器，還有一個(gè)LCD專用的DMA通道。功耗低，性價(jià)比高。ARM處理器有三大特點(diǎn)：小體積、低功耗、低成本而高性能；16/32位雙指令集； ARM處理器主要的系列產(chǎn)品：ARM7 、ARM9 、ARM9E、ARM10和SecurCore。降低功耗已經(jīng)是現(xiàn)在嵌入式處理器的一個(gè)發(fā)展方向，特別是用于便攜式的無線設(shè)備和移動計(jì)算以及通信設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)，功耗都已經(jīng)非常低，有的甚至達(dá)到了uW級。能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。 嵌入式處理器的特點(diǎn)(1) 安全。S3C2440的內(nèi)核是ARM920T，具有強(qiáng)大的指令結(jié)構(gòu)和運(yùn)算功能?，F(xiàn)在的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)存在于我們生活的各個(gè)方面，基本每個(gè)對安全有要得地方都安裝了網(wǎng)絡(luò)攝像設(shè)備，這也是基于現(xiàn)在社會對安全穩(wěn)定生活的一個(gè)需要，可以說有需要得地方就會有發(fā)展，有發(fā)展的地方就會有奇跡。從中有出現(xiàn)了一種處理器和PC上位機(jī)相結(jié)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和以多媒體形式進(jìn)行管理的兩種不同系統(tǒng)。對于模擬矩陣來說，要做到數(shù)十路的切換還是比較困難的，而且不能與報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)合行動，又不能實(shí)現(xiàn)對前端的控制。基于嵌入式Linux視頻的監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號的個(gè)人計(jì)算機(jī)，而是把視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式服務(wù)器，采用嵌入式多任務(wù)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在一個(gè)公司也是一樣，能保障公司的財(cái)產(chǎn)安全以及各種公司機(jī)密。雖然工作方向并不是這個(gè)，但是嵌入式是當(dāng)今社會的一個(gè)熱點(diǎn)，為了趕上時(shí)代的潮流，跟上時(shí)代的步法，我自學(xué)了Linux系統(tǒng)和嵌入式，在老師與同學(xué)的幫助下一步一步的加深自己的知識庫。而行為的理解和描述是近年來被廣泛而深入關(guān)注的研究熱點(diǎn),指對目標(biāo)的運(yùn)動模式的分析和識別,并用自然語言來描述出來,等等。視頻監(jiān)控是使用機(jī)器視覺和圖像處理方法的圖像序列的運(yùn)動檢測、運(yùn)動目標(biāo)分類、和監(jiān)控場景目標(biāo)行為的理解和描述。嵌入式硬件開發(fā)平臺是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,它運(yùn)行嵌入式Linux系統(tǒng)，控制攝像頭、觸摸屏和LCD，采用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)，通過對Linux的萬能攝像頭驅(qū)動v4l2驅(qū)動進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，控制攝像頭的啟動、采集圖像、存儲、圖像處理和關(guān)閉攝像頭等一系列的動作。系統(tǒng)能夠自動識別不同物體，并且分析抽取視頻源中的有用信息，準(zhǔn)確而快速的定位事故的現(xiàn)場，判斷監(jiān)控現(xiàn)場非正常情況，從而用最快的速度報(bào)警。畢業(yè)設(shè)計(jì)基于ARM處理器S3C2440的越界檢測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要越界檢測預(yù)警系統(tǒng)是用嵌入式平臺搭配嵌入式Linux系統(tǒng)采用視頻監(jiān)控、圖像識別、運(yùn)動學(xué)檢測等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控。非常有效地完成事前預(yù)警，事中處理，事后及時(shí)取證的全天候、全自動、實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于小區(qū)監(jiān)控、交通管理監(jiān)控等領(lǐng)域，本論文就是基于這種需求的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的研究，論文基于Linux系統(tǒng)上，對攝像頭驅(qū)動v4l2驅(qū)動進(jìn)行參數(shù)修改，實(shí)現(xiàn)對攝像頭的讀取，在QT界面上顯示相關(guān)視頻數(shù)據(jù)。其中,運(yùn)動檢測和目標(biāo)分類屬于視覺處理過程。這是不外是智能化的一個(gè)小方向，智能化在現(xiàn)代廣泛而深入地影響我們的生活，比如說現(xiàn)在流行的智能手機(jī)，還有許多其他的智能手持設(shè)備，在當(dāng)今非常火熱。 課題研究的意義現(xiàn)代社會人們對安全問題越來越關(guān)注，并且希望自己的生活環(huán)境能夠更加安全，從而生活得更加舒適。 課題研究的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和應(yīng)用 課題研究現(xiàn)狀隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，公安、安防行業(yè)的發(fā)展趨勢必然是全面數(shù)字化。嵌入式Linux的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻服務(wù)器內(nèi)置有一個(gè)嵌入式服務(wù)器，攝像機(jī)傳送來的視頻信號數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的服務(wù)器上。這樣的系統(tǒng)價(jià)格昂貴、操作管理復(fù)雜、性價(jià)比極低，現(xiàn)在已經(jīng)漸漸被其他系統(tǒng)或設(shè)備所取代。(3) 數(shù)字化存儲的視頻監(jiān)控系統(tǒng) 。 視頻監(jiān)控在生活中的主要應(yīng)用l 醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用有：日常的安全管理監(jiān)控、手術(shù)直播及教學(xué)系統(tǒng)、特殊看護(hù)病房的視頻監(jiān)控、等等。下面我們將介紹嵌入式微處理器的特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu) 嵌入式處理器的特點(diǎn)和分類嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制和輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。存儲區(qū)擁有很好的保護(hù)功能。 (3) 可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)。 ARM處理器介紹 ARM是一個(gè)公司名稱，ARM公司是全球領(lǐng)先的 16/32 位 RISC 微處理器知識產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)供應(yīng)商。其中ARM7 是低功耗的 32位核，最適合應(yīng)用于對價(jià)位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實(shí)時(shí)環(huán)境的ARM7TDMI，ARM7TDMIS，以及適用于開放平臺的 ARM720T和適用于 DSP 運(yùn)算及支持Java 的ARM7EJ 等。它的總線架構(gòu)是先進(jìn)微控制總線構(gòu)架（AMBA）。支持64字節(jié)發(fā)送FIFO和64字節(jié)接收FIFO的UART通道，外部擴(kuò)展內(nèi)存控制器，擁有四通道的DMA，支持SPI，IIC，AC’97編解碼借口，IIS，USB主機(jī)和從機(jī)設(shè)備，8路的ADC接口，支持RTC并具有日歷功能，有攝像頭借口，PWM定時(shí)器和內(nèi)部定時(shí)器/看門狗定時(shí)器，支持多種類型的ROM啟動，具有130個(gè)GPIO口和24通道外部中斷源，具有普通、慢速、空閑和掉電四種工作模式和PLL。通過顯示驅(qū)動程序編寫及移植，在LCD上能夠?qū)崿F(xiàn)正常的視頻播放。信號采集設(shè)備嵌入式Linux系統(tǒng)圖像處理客戶端攝像頭 總體框架示意圖監(jiān)控系統(tǒng)啟動后，在arm板中的嵌入式Linux 系統(tǒng)啟動服務(wù)程序，接收開始工作的請求后，usb攝像頭完成相應(yīng)的監(jiān)測，而arm板實(shí)現(xiàn)檢測與控制的功能。圖像識別算法是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵因素，通過算法，可以對監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)控實(shí)施的更加靈活。數(shù)字信號處理主要是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算，對數(shù)字圖像信號參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并把處理后的信號通過USB等接口傳到PC等設(shè)備。 成本上，CCD的成本比CMOS的成本要高。SDRAM 數(shù)據(jù)存取速度大大高于Flash 存儲器，用于為操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序提供運(yùn)行空間。嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性很強(qiáng),軟件和硬件系統(tǒng)的結(jié)合非常接近,通用硬件系統(tǒng)移植,即使在相同的品牌,同一系列的產(chǎn)品還需要根據(jù)變化的系統(tǒng)硬件構(gòu)成和增加或減少持續(xù)修改。板級支持包的嵌入式操作系統(tǒng)有很強(qiáng)的可移植性。嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備、建立內(nèi)存空間映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個(gè)合適狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。Uboot配置過程如下：解壓源代碼包到工作目錄： tar xvzf –C / 執(zhí)行該命令將把UBoot 源代碼解壓到/opt/GTStudio/GT2440/ 目錄。完成上述操作后，Uboot就成功定制并且下載到硬件平臺上。Linux定制的步驟如下：在終端輸入以下命令：make menuconfig 回車確認(rèn)出現(xiàn)如下圖所示對話框： 內(nèi)核配置終端顯示從圖中我們可以看到，菜單選項(xiàng)中包含有：1. CPU配置選項(xiàng)。它們分別對應(yīng)于 arch/arm/machs3c2440/mach* 開頭的文件，而本課題所使用的開發(fā)板平臺為GT2440。進(jìn)入主菜單，選擇 Device Drivers選項(xiàng)，選擇 Graphics support ，按回車進(jìn)入，選擇：* Support for frame buffer devices，然后在選擇： * S3C2410 LCD framebuffer support [*] GTStudio GT2440 Board Backlight control選擇LCD select，進(jìn)入后，在該子菜單里面您可以選擇需要的 LCD 驅(qū)動，： LCD驅(qū)動和背光配置終端顯示3. 觸摸屏驅(qū)動配置。要使用yaffs2 文件系統(tǒng)，必須先配置nand flash 驅(qū)動支持，在Device drivers ，確認(rèn)后進(jìn)入，子菜單中* 號的選項(xiàng)要選上。USB攝像頭是本系統(tǒng)和核心外設(shè)，在Device Drivers菜單里面，選擇 Multimedia support 并進(jìn)入，選擇Video capture adapters 進(jìn)入后選擇V4L USB devices，然后在選擇GSPCA based webcams選項(xiàng)，選擇支持所有usb攝像頭。Vi是Linux系統(tǒng)的第一個(gè)全屏幕的交互式編輯器，從誕生到現(xiàn)在得到廣大用戶的青睞。Vi的主要命令主要以下幾部分：命令行模式功能鍵：Yy：復(fù)制當(dāng)前光標(biāo)所在行[n]yy：n為數(shù)字，復(fù)制當(dāng)前光標(biāo)開始的n行P：粘貼當(dāng)前光標(biāo)所在行dd：刪除當(dāng)前光標(biāo)所在行[n] dd：刪除當(dāng)前光標(biāo)所n在行G：光標(biāo)移動到文件尾u：取消前一個(gè)動作底行命令：w 保存：q 退出：q！強(qiáng)行退出：wq 保存后退出：set nu 顯示行號：set nonu 取消行號：w[filename] 另存為Linux系統(tǒng)下的GCC是GNU推出的功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的多平臺編譯器，是GNU的代表作之一。使用GCC編譯程序時(shí)，編譯過程可以被細(xì)分為四個(gè)階段：預(yù)處理、編譯、匯編、鏈接。Linux程序員必須學(xué)會使用GNUmake來構(gòu)建和管理自己的軟件工程。 QT對嵌入式系統(tǒng)而言，強(qiáng)大的圖形用戶接口可以使系統(tǒng)的功能豐富強(qiáng)大起來。QT也是開源的KDE桌面環(huán)境的基礎(chǔ)?？梢灾貜?fù)利用。n 大量的開發(fā)文檔n XML支持 QT的安裝方法本系統(tǒng)中包含兩個(gè)版本的QT源碼，分別位于Linux目錄里。./armbuildall 將自動編譯完整的Qtopia、嵌入式瀏覽器和應(yīng)用程序，并且編譯生成的系統(tǒng)支持Jpeg、GIF、PNG 等格式的圖片，制作適用于根文件系統(tǒng)的目標(biāo)板二進(jìn)制映象文件包。 用于生成yaffs鏡像的工具mkyaff2image在Linux目錄下。 進(jìn)入該目錄，執(zhí)行以下命令： ./buildall ./mktarget ，并制作根文件系統(tǒng)鏡像。V4L 是Linux 中關(guān)于視頻設(shè)備的內(nèi)核驅(qū)動，它為Linux 下的各種視頻設(shè)備提供了統(tǒng)一的編程接口，應(yīng)用程序通過這些接口函數(shù)就可以操縱各種不同的設(shè)備。2. 獲取設(shè)備和圖像信息。直接讀取方式通過內(nèi)核緩沖區(qū)來讀取圖像數(shù)據(jù)，而本文使用內(nèi)存映射方式mmap( )，內(nèi)存映射方式可以直接把設(shè)備文件映射到內(nèi)存中，進(jìn)程可以像訪問普通內(nèi)存一樣對文件進(jìn)行訪問，讀取效率更高。可以設(shè)置采集視頻圖像的寬度、高度和格式等信息。(vd frame_current))操作判斷該幀圖像是否獲取完畢。P 通路為 PIP 儲存 RGB圖像數(shù)據(jù)到存儲器中。設(shè)置寄存器可以單獨(dú)禁止P通路或 C通路。系統(tǒng)總線時(shí)鐘必須比像素時(shí)鐘快。其它信號如 CAMPCLK 應(yīng)該同樣被連接到施密特觸發(fā)器電平轉(zhuǎn)換器。因此，CAMIF使得每個(gè)YCbCr字按都為小端方式。本系統(tǒng)中采用P通路傳輸視頻信號，并且在LCD上播放。因?yàn)槎祷幚碇?，原圖的信息會有比較大的損失，為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)在越來越多的人在研究自適應(yīng)圖像閾值的選取方法。通過差值運(yùn)算，濾波處理和二值化等一系列的過程來實(shí)現(xiàn)算法。圖像相減常用于檢測兩幅或多幅圖像之間的變化，在圖像處理中圖像相減可用于感興趣區(qū)域或目標(biāo)的提取。為了使差值運(yùn)算后圖像的干擾像素點(diǎn)盡可能減少，所以我們需采用濾波算法。對圖像進(jìn)行中值濾波處理首先要確定一個(gè)模板NN ，一般選取33或55 。中值濾波排序的過程有很多的算法, 如冒泡排序、二分排序等。例如:有一個(gè)序列為{0，1，3，0，5)， 濾波窗口長度取5，重新排序后為{0，0，1，3，5}，則yi=median[0，1，3，0，5]=1。(a)、脈沖信號(b).斜坡信號(c)以及三角形信號(d)進(jìn)行中值濾波(L=3)的示例，從此例可以看出，中值濾波不影響階躍信號和斜坡信號；周期小于L/2(濾波窗口長度之半)的脈沖信號受到抑制，三角形信號的頂部變平。假設(shè)人灰度圖像函數(shù)為，輸出二值圖像函數(shù)為，則有：(410) Otsu算法實(shí)現(xiàn)的程序流程圖如圖所示：開始讀入灰度圖像I統(tǒng)一圖像尺寸尺寸是否一致取出二值圖像結(jié)束取出差值中值濾波調(diào)整尺寸YN Otsu方法流程圖5. 系統(tǒng)測試與分析 系統(tǒng)關(guān)鍵部分測試分析 系統(tǒng)測試包括可靠性測試，功能性測試，衰減測試，單元測試和CS的調(diào)用測試，毀滅性測試。2. 功能性測試，通過然系統(tǒng)監(jiān)控不同的活動物體，觀察能否識別人的活動。 測試結(jié)果 測試性能分析測試過程為選取兩張不同圖片，對圖片進(jìn)行圖像處理，再查看處理結(jié)果。課題研究的的方向是嵌入式Linux驅(qū)動的開發(fā)和移植、內(nèi)核的移植和圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)，在做本次課題之前，我看到過類似的視頻監(jiān)控的論文，那些基本上都是嵌入式視頻監(jiān)控在web上的應(yīng)用，由于我專業(yè)水平的局限，因此沒有用到web技術(shù)，而是直接在嵌入式平臺上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。對圖像處理算法不熟悉。 構(gòu)建基于ARM920T的嵌入式Linux系統(tǒng). .[26] .[27] Srinivasari, T.。周老師不僅傳授給我書本上的知識，更讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法和獨(dú)立思考的能力。還有感謝圖書館工作人員，讓我在設(shè)計(jì)時(shí)借閱了大量資料。memset(amp。 = fps。 return 1。 int i = 0。buf, 0, sizeof(struct v4l2_buffer))。 = fps = V4L2_BUF_TYPE_VIDEO_CAPTURE。buf)。 return 1。 } } return 0。 }獲取設(shè)備和圖像信息。 fprintf(stderr, Serve