学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现

作　者: 邱光能
导　师: 全惠敏
学　校: 湖南大学
专　业: 电子科学与技术
关键词: 嵌入式远程监控运动目标检测客户端服务器 RTP/RTCP
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 70次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着网络通信技术、计算机技术、多媒体技术和人工智能技术的发展，基于嵌入式的视频监控技术成为了安防领域的一个研究热点，具有较高的理论研究意义和实际应用价值，受到了越来越多人们的关注。针对家庭或别墅的视频监控系统具有巨大发展空间和市场需求，本文给出了一种以S3C2440A处理器为核心，Linux操作系统为软件平台的嵌入式远程视频监控系统的应用方案。本系统采用USB摄像头进行图像采集，将视频数据通过网络传输到客户端进行图像处理，以实现视频显示和异常提示等功能。首先在分析远程视频监控系统需求的基础之上，给出了系统的总体设计方案，详细介绍了该系统的硬件结构和软件结构，设计了硬件主要接口电路，并根据功能对软件部分进行了模块划分。软件划分为操作系统层软件和应用层软件。操作系统层软件是整个嵌入式系统的应用程序运行平台，主要包括引导程序、Linux内核移植和设备驱动程序的开发等；应用层软件用于完成图像的采集、网络传输、客户端显示和图像处理等，可以划分为服务器端和客户端的应用层软件。接着对应用层软件的各个功能部分进行详细设计和实现。开发了服务器端的采集传输程序，利用USB ZC301摄像头完成视频图像的采集压缩，以RTP/RTCP实时传输协议实现视频流数据的传输。最后开发了客户端的显示和视频图像处理应用程序。对现有运动目标检测算法进行深入研究，提出了一种基于背景减和五帧对称差分的运动目标检测算法，利用计算机视觉库OpenCV实现了该算法，使系统具有异常目标入侵提示功能，更加智能化。此外，鉴于B/S结构的跨平台的优越性，还移植嵌入式Web服务器和MJPG-streamer流媒体服务器，实现视频图像的浏览器播放。在完成系统设计基础之上对整个系统进行了功能测试和性能测试，测试结果表明，系统实现了预期的功能，运行稳定可靠。模块化和层次化的软件设计方法，使系统具有良好的扩展性和易用性；结合嵌入式的硬件设计还使系统便于推广，具有很好的应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章绪论  11-17
  1.1 课题的研究背景及意义  11-12
  1.2 视频监控系统的现状和发展趋势  12-15
    1.2.1 视频监控系统的研究现状  12-13
    1.2.2 视频监控系统的发展趋势  13-15
  1.3 论文的主要研究内容和结构安排  15-17
第2章远程视频监控系统的总体设计  17-28
  2.1 远程视频监控系统的总体设计要求  17-18
    2.1.1 远程视频监控系统功能和性能需求  17-18
    2.1.2 远程视频监控系统基本设计要求  18
  2.2 远程视频监控系统总体设计方案  18-20
  2.3 远程视频监控系统的硬件平台搭建  20-26
    2.3.1 主要硬件芯片选型  20-22
    2.3.2 硬件主要接口模块设计  22-26
  2.4 远程视频监控系统的软件总体设计  26
  2.5 本章小结  26-28
第3章软件平台开发  28-42
  3.1 嵌入式操作系统的选择  28-29
  3.2 嵌入式 Linux 的开发流程  29-30
  3.3 启动及引导程序  30-32
    3.3.1 Boot Loader 启动分析  30-32
    3.3.2 U-boot 在 S3C2440A 上的移植  32
  3.4 Linux 操作系统的移植  32-37
    3.4.1 Linux 内核结构  32-33
    3.4.2 基于 S3C2440A 平台的 Linux 内核移植  33-34
    3.4.3 文件系统 Yaffs 的移植  34-36
    3.4.4 编译烧写启动内核  36-37
  3.5 设备驱动的开发  37-41
    3.5.1 Linux 设备驱动层次与开发流程  37-38
    3.5.2 以太网控制器驱动的开发  38-40
    3.5.3 USB 摄像头驱动的开发  40-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章视频运动目标检测算法研究  42-52
  4.1 运动目标检测的基本算法  42-43
  4.2 改进的运动目标检测算法  43-48
    4.2.1 预处理  43-44
    4.2.2 背景模型建立  44-46
    4.2.3 融合对称差分和背景减的运动目标提取  46-48
  4.3 算法结果对比分析  48-50
  4.4 本章小结  50-52
第5章视频监控系统应用程序设计与实现  52-72
  5.1 远程视频监控系统应用程序总流程  52-53
  5.2 服务器端软件的设计与实现  53-61
    5.2.1 服务器端主程序设计  53-54
    5.2.2 图像采集模块软件设计  54-57
    5.2.3 图像网络传输模块软件设计  57-61
  5.3 客户端软件的设计与实现  61-67
    5.3.1 客户端主线程设计  61-62
    5.3.2 图像显示模块设计  62-64
    5.3.3 图像处理模块设计  64-67
    5.3.4 图像存储模块设计  67
  5.4 B/S 结构视频显示  67-71
    5.4.1 嵌入式 Web 服务器的系统结构  68
    5.4.2 嵌入式 Web 服务器的移植  68-69
    5.4.3 MJPG-streamer 流媒体服务器  69-71
  5.5 本章小结  71-72
第6章系统测试  72-80
  6.1 搭建系统测试环境  72
  6.2 系统层软件测试  72-74
  6.3 应用层软件测试  74-78
  6.4 系统性能测试  78-79
  6.5 本章小结  79-80
总结与展望  80-82
参考文献  82-86
致谢  86-87
附录A（攻读学位期间发表的论文）  87-88
附录B（攻读学位期间参加的科研项目）  88

基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现

内容摘要

全文目录

相似论文