【導(dǎo)讀】表或撰寫的研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)。計(jì)）中作了明確的說明并表示了謝意。業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)賀州學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或。圖像監(jiān)控系統(tǒng)是一門集計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和多媒體技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。它以直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等特性被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)方面。圖像處理技術(shù)的發(fā)展，使得監(jiān)控圖像和視頻的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸和控制成為現(xiàn)實(shí)。本系統(tǒng)是基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。著重于實(shí)現(xiàn)一個(gè)易搭建，易配置，通用性好，能用于臨時(shí)性監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)圖。關(guān)鍵詞：圖像監(jiān)控；linux系統(tǒng)；S3c2440；mjpg-streamer；網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控。Keywords：Imagemonitoring；linuxsystem；S3c2440；mjpg-streamer；RemoteMonitoring. 傳統(tǒng)模擬閉路視監(jiān)控系統(tǒng)....

　　

【正文】 vice *, int)。 該函數(shù)是真正完成圖像采集的一步，在本文使用了一個(gè)通常都會(huì)使用的一個(gè)小技巧，可以在處理一幀數(shù)據(jù)時(shí)同時(shí)采集下一幀的數(shù)據(jù)，因?yàn)橥ǔＮ覀兪褂?的攝像頭都可以至少存儲(chǔ)兩幀的數(shù)據(jù)。 (4)extern int v4l_grab_sync(v4l_device *)。 該函數(shù)用來完成截取圖像的同步工作，在截取一幀圖像后調(diào)用，返回表明一幀截取結(jié)束。 監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn) 系統(tǒng)采用基于 TCP/IP 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸 本系統(tǒng)采用基于 TCP/IP 協(xié)議來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸，后臺(tái)嵌入式設(shè)備負(fù)責(zé)采集圖像數(shù)據(jù)并建立好 TCP 服務(wù)器，客戶端通過網(wǎng)絡(luò)連接后臺(tái)服務(wù)器，前臺(tái)和后臺(tái)握手后建立連接，并接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示圖像和視頻。 Socket 是 TCP/IP 協(xié)議傳輸層所提供的接口 (稱為套接口 )，供用戶編程訪問網(wǎng)絡(luò)資莫炳全 基于嵌 入式 Linux 的圖像監(jiān)控系統(tǒng) 16 源 [8]。流式套接字提供了一套可靠的面向連接的數(shù)據(jù)傳輸方法，流式套接字需要由socket()函數(shù)來創(chuàng)建 [9]，而調(diào)用時(shí)必須要用 bind()函數(shù)為它分配一個(gè)地址。圖 52 是基于本系統(tǒng)的簡(jiǎn)單流式套接字的示意圖。 錯(cuò)誤！鏈接無效。 圖 52 流式套 接字的示意圖 在圖 52 流式套接字的示意圖中，服務(wù)器創(chuàng)建好套接字，并且賦給其一個(gè)地址之后，使用 listen()函數(shù)來偵聽客戶端的連接請(qǐng)求，如果連接成功就調(diào)用 accept()函數(shù)返回一個(gè)新的套接字描述符來處理雙方的通信過程?？蛻舳藶榱送ㄖ?wù)器端接收其發(fā)出的連接請(qǐng)求，也必須先建立一個(gè) Socket,接著調(diào)用 connect()函數(shù)來發(fā)送連接請(qǐng)求。雙方結(jié)束通信后，都要調(diào)用 close()函數(shù)來結(jié)束 Socket 通信。 圖像采集 后 的 傳輸算法舉例 (1)本系統(tǒng)在基于 TCP/IP 協(xié)議基礎(chǔ)下采用 mjpg (即 mjpeg)協(xié)議 。它的原理是把視頻鏡頭拍成的視頻分解成一張張分離的 jpg 數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端。當(dāng)客戶端不斷顯示圖片，即可形成相應(yīng)的圖像。 mjpg 協(xié)議流程如下： ① mjpg 在 的 mime type 是 “x mixedreplace” 。但 mjpg 首先是要由客戶發(fā)一個(gè) GET 取一個(gè)特殊文件（不同攝像頭有不同的定義 ，系統(tǒng)針對(duì)不同的攝像頭定義了不同的文件 ） 。 ② 如果 ipcam 返回 200，表示已經(jīng)接收的請(qǐng)求，并在返回的頭里指明邊界字符串，這是在 context type 的 boundary 子屬性來指明的。 ③ 然后 ipcam 開 始發(fā)送 JPG 數(shù)據(jù)，首先是發(fā)送類型和長(zhǎng)度。 ContentType= image/jpeg 以及用 ContentLength 指向隨后的長(zhǎng)度。 ④ 當(dāng)一個(gè)圖發(fā)送完畢后，以邊界字符串來結(jié)束。 (2)在本監(jiān)控 系統(tǒng) 中，我們使用了 mjpgstreamer， mjpgstreamer 是常用來實(shí)現(xiàn)mjpg 流傳輸?shù)拈_源項(xiàng)目， 我們 通俗的介紹 一下它的協(xié)議內(nèi)容 來舉例本系統(tǒng)圖像 傳輸 的算法 。 ① 首先是發(fā)送 GET /？ action=stream\n\n ② 服務(wù)器響應(yīng) 200 表示聯(lián)接成功。并指明是 multipart/xmixedreplace 的 mjpg數(shù)據(jù)，邊界字符串是 boundarydonotcross HTTP/ 200 OK //傳輸協(xié)議 Connection： close 賀州學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 Server： MJPGStreamer/ CacheControl： nostore， nocache， mustrevalidate， precheck=0， postcheck=0， maxage=0 Pragma： nocache Expires： Mon， 3 Jan 20xx 12:34:56 GMT ContentType： multipart/xmixedreplace。boundary=boundarydonotcross boundarydonotcross //邊界字符串 ③ 接下是 開始 發(fā)送 JPG 數(shù)據(jù) ContentType： image/jpeg ContentLength： 19454 《中間 19454 字節(jié)就是一個(gè) JPG 完整的圖像》 ④ — boundarydonotcross //一個(gè)圖發(fā)送完畢后，以邊界字符串來結(jié)束 ⑤ 當(dāng)連續(xù)不斷發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)，在客戶端即可顯示視 頻 本章小結(jié) 本章主要闡述了監(jiān)控系統(tǒng)的圖像采集和傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。圖像采集部分介紹了系統(tǒng)圖像采集的過程，并深入舉例分析了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)算法的關(guān)鍵函數(shù)；最后描述實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸 和 圖像采集后的傳輸算法舉例 ，以求達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像視頻的 目的 。 6 系統(tǒng)測(cè)試 (1)通過瀏覽器監(jiān)控步驟： ①連接好硬件：系統(tǒng)接好 5V 電源，接好網(wǎng)線、串口線，插裝好 USB 攝像頭。 ②啟動(dòng) mjpgstreamer，在串口終端執(zhí)行： cd /mipgstreamer ./ 能在終端觀察到如下信息，則說明已經(jīng)成功啟動(dòng) mjpgstreamer。 MJPG Streamer Version.: i: Using V4L2 device.: /dev/video0 i: Desired Resolution.: 640x480 i: Frames Per Second.: 5 i: Format............: MJPEG o: folderpath...: .// 莫炳全 基于嵌 入式 Linux 的圖像監(jiān)控系統(tǒng) 18 o: HTTP TCP port.....: 8080 o: username:password.: disabled o: mands..........: enabled ③通過瀏覽器動(dòng)態(tài)瀏覽 USB 攝 像 頭 ： 在 瀏 覽 器 中 輸 入 ： 就可以看到動(dòng)態(tài)畫面了 。 ④通過瀏覽器動(dòng)態(tài)瀏覽 USB 攝 像 頭 ： 在 瀏 覽 器 中 輸 入 ： 就可以看到系統(tǒng)客戶端監(jiān)控主頁，如附錄圖1所示。 ⑤換另外的攝像頭，重新上述操作進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表 1 所示。 ⑥分別用不同的瀏覽器進(jìn)行登錄，如 IE， Firefox,360 瀏覽器，遨游瀏覽器等進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表 2 所示。 表 1 攝像頭測(cè)試表 CLASSIC T06霸王眼 √ ANC 酷吧吸盤版 05OTA √ 表 2 瀏覽器支持測(cè)試表 瀏覽器 √ 瀏覽器 √ 360 瀏覽器 √ 遨游瀏覽器 √ ⑦在分辨率為 640x480 的情況下， T06霸王眼幀率大概為每秒 11 幀， ANC05OTA幀率大概為每秒 9 幀。測(cè)試多個(gè)用戶使用客戶端同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，可以觀察到，幀率基本穩(wěn)定。 測(cè)試結(jié)果表明，系統(tǒng)基本上達(dá)到了課題預(yù)定的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了圖像和視頻監(jiān)控的功能。 7 總結(jié)和展望 自選題以來，圍繞嵌入式處理器選型、嵌入 式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、 linux 系統(tǒng)移植和Linux 系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)、 Linux 下視頻采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)進(jìn)行了一定的研究和實(shí)驗(yàn)。最終確定了本方案并基本實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。現(xiàn)對(duì)全文總結(jié)如下： 賀州學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 本論文討論了基于嵌入式 Linux 的圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，基本完成了網(wǎng)絡(luò)圖像視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要工作包括 系統(tǒng) 總體 設(shè)計(jì) 、 硬件 和 linux 系統(tǒng) 平臺(tái)的建立 、 系統(tǒng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序的編寫和移植 以及 系統(tǒng)的圖像采集和傳輸 。 由于時(shí)間限制，本系統(tǒng)仍需進(jìn)一步完善。對(duì)于嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)的研究，還有很多的問題需進(jìn)一步探討。認(rèn)為有以下幾個(gè)方面需要改進(jìn)： (1)可 以加入智能控制的監(jiān)控方法，設(shè)計(jì)算法并編寫算法代碼，如運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)、行為識(shí)別、人臉識(shí)別等。實(shí)現(xiàn)真正的無人智能監(jiān)控。 (2)可擴(kuò)展 DSP 芯片進(jìn)行視頻編解碼，利用其高效的編解碼能力提高視頻監(jiān)控時(shí)實(shí)時(shí)性。 (3)可通過日益發(fā)展的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸圖像視頻數(shù)據(jù)，在手機(jī)、 PDA 等網(wǎng)絡(luò)終端上進(jìn)行對(duì)攝像頭監(jiān)控。 (4)增加遠(yuǎn)程對(duì)攝像頭的云臺(tái)控制，使其更符合監(jiān)控的要求。 參考文獻(xiàn) [1]韋東山 . 嵌入式 linux 開發(fā)完全手冊(cè) [M]. 北京： 人民郵電出版社 . [2]宋寶華 . Linux 設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)詳解 [M]. 北京： 人民郵電出版社 . [3]任橋偉 . linux 內(nèi)核修煉 之道 [M]. 北京： 人民郵電出版社 . [4]河秦 ， 王洪濤 . 內(nèi)核標(biāo)準(zhǔn)教程 [M]. 北京： 人民郵電出版社 . [5]廣州友善之臂公司 . mini2440 用戶手冊(cè) [EB/OL]. 廣州 ： 廣州友善之臂公司 .20xx09 [6]丁林松 ， 黃麗琴 . Qt4 圖形設(shè)計(jì)與嵌入式開發(fā) [M]. 北京： 人民郵電出版社 . 20xx04 [7]宋敬彬，孫海濱 . Linux 網(wǎng)絡(luò)編程 [M]. 北京： 清華大學(xué)出版社 . 20xx01 [8]華清遠(yuǎn)見 . 嵌入式 linux 系統(tǒng)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)教程 [M]. 北京： 人民郵電出版社 . 莫炳全 基于嵌入式 Linux 的圖像監(jiān)控系統(tǒng) 24 附 錄 圖 1 系統(tǒng)客戶端監(jiān)控主頁 圖 賀州學(xué)院本科畢業(yè)論文 致 謝 首先感謝我的導(dǎo)師曾繁政老師。曾老師活躍的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神、精益求精的工作作風(fēng)讓我受用一生。從專業(yè)課的學(xué)習(xí)、電賽的參與和畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，曾老師對(duì)我提出了許多指導(dǎo)性的意見和建議，傾注了大量的心血。正是在曾老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的畢業(yè)論文才得以完成。曾老師不僅在專業(yè)學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán) 格要求，而且在日常工作和生活中也給與我非常多的幫助和意見，教會(huì)我正確的做人做事的態(tài)度。這也激勵(lì)我在今后的學(xué)習(xí)、工作和生活中，時(shí)刻保持勤奮踏實(shí)的工作態(tài)度和求實(shí)創(chuàng)新的上進(jìn)精神。再次，向我的導(dǎo)師曾繁政老師，表示深深的敬意和感謝！ 接著感謝賀州學(xué)院物電系各位老師五年來的教導(dǎo)，你們的教導(dǎo)是我在人生的道路上受益匪淺。同時(shí)感謝學(xué)院為我們提供了物電系大學(xué)生創(chuàng)新基地這么好的平臺(tái)。同時(shí)感謝在基地里的同學(xué)們，甚至是小師弟小師妹們，謝謝你們對(duì)我一直以來的關(guān)心和幫助，有你們的陪伴讓我大學(xué)生活充實(shí)而精彩。 最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給我最摯愛的 家人，謝謝家人一直以來的辛勞養(yǎng)育和默默支持。