【正文】 更加安全，從而生活得更加舒適。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)。這是不外是智能化的一個小方向，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，還有許多其他的智能手持設(shè)備，在當(dāng)今非?；馃?。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。其中,運動檢測和目標(biāo)分類屬于視覺處理過程。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。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)動進行參數(shù)修改，實現(xiàn)對攝像頭的讀取，在QT界面上顯示相關(guān)視頻數(shù)據(jù)。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。非常有效地完成事前預(yù)警，事中處理，事后及時取證的全天候、全自動、實時監(jiān)控的功能。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。畢業(yè)設(shè)計基于ARM處理器S3C2440的越界檢測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計內(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、運動學(xué)檢測等技術(shù)來實現(xiàn)視頻監(jiān)控。也可以稱之為視頻監(jiān)控系統(tǒng)。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警。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。嵌入式硬件開發(fā)平臺是整個系統(tǒng)的控制核心,它運行嵌入式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。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)。視頻監(jiān)控是使用機器視覺和圖像處理方法的圖像序列的運動檢測、運動目標(biāo)分類、和監(jiān)控場景目標(biāo)行為的理解和描述。行為的理解和描述屬于更加先進的技術(shù)。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,指對目標(biāo)的運動模式的分析和識別,并用自然語言來描述出來,等等。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。雖然工作方向并不是這個，但是嵌入式是當(dāng)今社會的一個熱點，為了趕上時代的潮流，跟上時代的步法，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。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。在一個公司也是一樣，能保障公司的財產(chǎn)安全以及各種公司機密。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?；谇度胧絃inux視頻的監(jiān)控系統(tǒng)不需要用于處理模擬視頻信號的個人計算機，而是把視頻服務(wù)器內(nèi)置一個嵌入式服務(wù)器，采用嵌入式多任務(wù)的實時操作系統(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)。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，而且不能與報警系統(tǒng)聯(lián)合行動，又不能實現(xiàn)對前端的控制。(2) 數(shù)控模擬監(jiān)控系統(tǒng)。從中有出現(xiàn)了一種處理器和PC上位機相結(jié)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和以多媒體形式進行管理的兩種不同系統(tǒng)。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?，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方面，基本每個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。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。S3C2440的內(nèi)核是ARM920T，具有強大的指令結(jié)構(gòu)和運算功能。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)。 嵌入式處理器的特點(1) 安全。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。能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核的執(zhí)行時間減少到最低限度。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。降低功耗已經(jīng)是現(xiàn)在嵌入式處理器的一個發(fā)展方向，特別是用于便攜式的無線設(shè)備和移動計算以及通信設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)，功耗都已經(jīng)非常低，有的甚至達到了uW級。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。ARM處理器有三大特點：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。 S3C2440的結(jié)構(gòu)S3C2440A 是基于ARM920T核心， 181。功耗低，性價比高。S3C2440A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。，I/，具有支持4K色STN和256色TFT的LCD控制器，還有一個LCD專用的DMA通道。： 系統(tǒng)主控模塊的電路方框2. 越界檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計 系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能Linux是一類Unix計算機操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。在S3C2440上