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基于运动检测的图像监控系统研究与实现

作　者: 鲁立
导　师: 李宗伯
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 运动检测 自动曝光算法 JPEG压缩 图像处理
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 1次
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内容摘要


图像以其直观、方便和信息丰富的特点成为了大众乐于接受的一种媒体形式,也正因为这些优点图像监控系统正被广泛地应用于家居安防,工业生产,交通安全和医疗卫生等领域。基于嵌入式的监控系统集成了嵌入式技术、视频压缩编码技术和网络传输技术,在稳定性、实时性、复杂性、成本和体积等方面较传统的视频监控系统都有较大的改观,其发展代表了未来视频监控领域的发展方向。随着计算机技术、数字图像技术和网络技术的发展,嵌入式监控系统不再局限于简单的拍摄,传输和存储等功能,市场对其智能化、自动化和易操作性提出了更高的要求。本文构建了一套全新的基于运动检测的图像监控系统,基于亮度差分的运动检测不仅实现简单,而且以其准确性和有效性成为了整个监控系统的核心。针对运动检测本文提出了基于运动检测的自动曝光算法和基于运动检测的压缩算法,算法的实现有效地改善了图像的质量,通过压缩图像的大小节约了存储空间和网络传输的带宽。系统基于ARM9平台以软件设计和实现了图像采集、检测控制、图像压缩和存储四大模块。整个软件系统在Linux上设计和实现,保证了硬件和软件的可靠运行。

全文目录


摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章 绪论  12-15
  1.1 课题研究背景  12-13
  1.2 课题研究意义  13-14
  1.3 本文主要工作  14-15
第二章 系统开发环境  15-22
  2.1 硬件平台  15-17
    2.1.1 视频采集卡  15-16
    2.1.2 ARM开发平台  16-17
  2.2 嵌入式Linux  17-19
    2.2.1 嵌入式Linux的发展现状  17-18
    2.2.2 嵌入式Linux的优点和缺点  18-19
  2.3 开发工具链  19-22
    2.3.1 GNU GCC  20
    2.3.2 Redhat Linux  20-22
第三章 总体方案  22-25
  3.1 总体结构  22
  3.2 各部分功能说明  22-23
  3.3 工作原理和流程  23-24
  3.4 关键技术  24-25
第四章 基于运动检测的自动曝光控制算法  25-35
  4.1 曝光控制原理  25-26
    4.1.1 曝光原理  25
    4.1.2 图像传感器曝光原理  25
    4.1.3 曝光时间设置  25
    4.1.4 自动曝光控制  25-26
  4.2 基于运动检测的自动曝光算法  26-29
    4.2.1 传统的自动曝光控制算法  26
    4.2.2 运动检测原理  26-27
    4.2.3 基于运动检测的自动曝光控制  27-29
  4.3 自动曝光系统结构  29
  4.4 模糊逻辑控制优化  29-31
  4.5 实验结果与总结  31-35
第五章 图像的压缩处理  35-56
  5.1 图像压缩技术  35-38
    5.1.1 图像压缩的理论依据  35-36
    5.1.2 JPEG文件格式  36-38
  5.2 JPEG压缩系统结构  38-45
    5.2.1 系统的设计思想  38-39
    5.2.2 BMP格式的转换  39-40
    5.2.3 颜色转换  40-41
    5.2.4 亚采样  41
    5.2.5 DCT变换  41-42
    5.2.6 量化  42-43
    5.2.7 编码  43-45
  5.3 JPEG压缩算法的优化  45-56
    5.3.1 基于运动图片的自适应量化表引入  45
    5.3.2 基于运动区域的自适应量化表引入  45-46
    5.3.3 两种方法的比较  46-48
    5.3.4 图像滤波处理  48-49
    5.3.5 颜色空间转化改进  49-50
    5.3.6 DCT快速算法  50-56
第六章 系统软件实现  56-62
  6.1 OS的裁剪  56-58
  6.2 采集接口的实现  58-60
    6.2.1 驱动开发和Video for Linux  58-59
    6.2.2 采集接口的改进  59-60
  6.3 缓冲池的工作  60-61
  6.4 图像存储的设计与实现  61-62
第七章 总体性能评估与总结  62-64
  7.1 总体性能  62
  7.2 总结与展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-67
作者在学期间取得的学术成果  67

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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