基于ARM11的嵌入式智能视频监控系统研究

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随着嵌入式技术,数字图像处理技术,网络通信技术和视频压缩技术的快速发展,嵌入式视频监控系统正朝着网络监控和智能监控的方向发展。在智能视频监控方面,无论是国内还是国外都处于起步阶段,然而视频监控市场却迫切需要具有一定智能化的嵌入式视频监控系统。本课题就是在这样的背景下提出来的,课题的目标是在ARM11平台下实现具有一定智能检测功能的嵌入式视频监控系统。  本课题将整个系统分为两个大的部分:硬件设计和软件设计。在硬件设计方面选用了友善之臂的tiny6410作为硬件平台,其所使用的微处理器是基于ARM11的s3c6410,该款处理器性能强劲,并且其内部带有硬件编解码器MFC,可以高效的解决采集视频的压缩问题。视频采集设备选用中微星zc301摄像头;在软件设计方面可以划分为三个大的部分,第一个部分是视频监控系统软件开发环境的搭建,这包括引导加载程序BootLoader,linux操作系统内核,根文件系统,QT4.7和OpenCV等的移植。其中QT4.7用于实现采集视频的本地显示,OpenCV用于是实现采集图像的智能检测;第二个部分是嵌入式流媒体服务器的实现,这包括基于V4L2的视频采集,基于QT的本地视频显示,基于OpenCV的智能检测,基于硬件编解码器MFC的视频数据H.264压缩和基于RTP/RTCP的视频数据网络传输,其中在RTP/RTCP的视频数据传输方面采用性能良好的JRTPLIB库来实现。另外在智能检测方面主要是实现了两个功能,一个是物体移位丢失检测,一个是混凝土表面的裂纹检测;第三个部分是嵌入式Web服务器的实现,本课题决定采用Boa做为本系统的Web服务器,对其工作原理进行了研究,并对其进行了基于嵌入式平台的移植工作,包括boa的移植,CGIC库的移植,实现了基于CGI的程序设计。并对移植后的Boa服务器进行了测试,在客户端浏览器的视频显示方面采用ActiveX控件技术来实现视频数据的接收、RTP报文解封装、发送RTCP反馈信息、H.264视频解码和Web浏览器的视频画面显示等。  经测试,本课题设计的基于ARM11的嵌入式智能视频监控系统实现了视频监控的功能,并且还有一定的智能检测效果,用户只要通过客户端浏览器就可以实现对采集视频的显示和智能检测的目的。
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