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随着国民经济的发展,智能安防监控系统成为当前的热门研究课题,这对交通、能源、金融等领域能提供必要保障。为了实现强光照射下(照度大于105lx)能够拍摄出清晰的图片或视频,通常采用光学或电学整体选通的传统方法,本文设计出一台可以自动识别强光并进行局部选通控制的智能网络摄像系统,成功拍摄到强光下清晰的视频图像,并实现视频图像的网络传输与实时存储。本文进行了如下的研究工作: 1、对强光局部选通原理和方法进行了介绍:分析了系统的光学成像原理,计算了光学系统的拍摄景深。介绍了扭曲向列液晶盒的结构及液晶的电光特性,通过使用DSP(Digital Signal Processor)开发板(核心芯片为TMS320DM642)进行视频处理后输出给液晶驱动板从而实现对液晶面板单个像素点的透过率的控制,解决强光下CCD(Charge Coupled Device)摄像机会在局部曝光过度而不能分辨细节的成像问题。 2、对消除系统的莫尔条纹进行了研究:分析了本设计系统中出现莫尔条纹的原因,计算出莫尔条纹的宽度,从频谱角度得到莫尔条纹的频率范围。根据系统的结构,提出改变镜头或感光元件空间频率、光学滤波、电学滤波和改变液晶旋转的角度4种消除或者降低影响的方法。通过消除莫尔条纹的对比验证实验,获得了最佳的消除方法。 3、对强光选通视频的算法、传输与存储进行了研究:开发了基于DSP的视频信号处理算法和调用H.264压缩编码进行实时网络传输与存储。研究了TI公司的DSP芯片TMS320DM642和TMS320DM6437的硬件体系结构和系统开发软件框架,包括DSP/BIOS实时操作系统、视频驱动程序、基于Codec Engine编码引擎模块的H.264压缩编码、NDK网络模块和线程同步机制等用于强光局部选通视频中。 4、强光局部选通视频实验:对研制的强光局部选通控制的智能网络摄像系统进行了对比实验测试。测试出该系统的电路延迟时间为17us,液晶延迟时间为25.5ms,24小时系统所需存储硬盘容量为8.648GB。用光强度大于105lx的射灯照射一个制作的汽车牌照目标物体,模拟拍摄了交通现场强光照射下的汽车牌照视频,通过H.264的视频压缩编码格式保存到电脑硬盘上,观测到了视频画面中清晰的牌照号码。