移动图像监控系统设计

1、LOGO移动图像监控系统设计移动图像监控系统设计班级班级学号学号姓名姓名指导老师指导老师LOGO目录目录选题背景及意义选题背景及意义1设计的内容和要求设计的内容和要求2主要操作流程主要操作流程3图像监控的实现图像监控的实现4LOGO背景背景 视频监控技术，随着计算机、编解码、网络传输技术的发展，目前正朝着数字化、智能化、IP化、网络化继续发展。同时视频监控同其他技术相结合，产生了许多新的应用，这有助于满足不同视频监控用户的需求。 近几年来，在国民经济快速发展，人民生活质量普遍提高的背景下，在计算机网络以及图像处理、视频压缩等技术不断进步的基础上，视频应用系统已经越来越广 泛的出现于政府，学校，

2、银行，军队和家庭等各种场合中LOGO监控系统的发展趋势监控系统的发展趋势 LOGO监控系统的分类监控系统的分类数字视频监控系统数字视频监控系统 1.系统结构大为简化2.数字多媒体远程网络监控不受距离限制3.采用存储装置便于系统的多媒体查询模拟视频监控系统模拟视频监控系统 1.通常只适合于小范围的区域监控2.无法形成有效的报警联动3.系统的扩展能力差视频监控系统视频监控系统目前，视频监控系统正处于数控模拟系统和数字系统混合应用并逐渐转向数字系统过渡的阶段LOGO任务书的工作要求任务书的工作要求测试程序，达到监控目的 安装安装LINUX操作系统操作系统.移植内核移植内核.加载驱动加载驱动 分析原理

3、图，进行分析原理图，进行uboot移植移植了解硬件的相关基础知识了解ARM的相关原理 LOGO设计的系统设计的系统 1.当移动物体进入摄像头监控范围，系统报警 2.预留两个外部中断，低电平触发时，系统报警 3报警后保存移动物体的图像 4报警时播放一段指定的音乐，音乐格式MP3或avi 5在三分钟内图像连续变化次数超过20次，那么就认定是在下雨检测系统暂停2小时，两小时后自动开启系统检测LOGO准备工作准备工作mini开发板一套开发板一套 USB摄像头一套摄像头一套 UBOOT NFS根文件系统制作根文件系统制作 motion移植移植Linux2.6.29内核，内核，使其可运行于使其可运行于S3

4、C2440开发板开发板 LOGO结构框图结构框图UBOOTLinux内核MOTION摄像头驱动音频驱动USB摄像头运动目标检测保存运动实时图片音箱运动检测系统构架图LOGO软件的定制和安装软件的定制和安装本次毕业设计使用的软件是Red Hat Enterprise Linux 5LOGOLinux的配置的配置 tftp服务器服务器1.TFTP（Trivial File Transfer Protocol,简单文件传输协议）是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。2.此协议设计的时候是进行小文件传输的。因此它不具备通常的FT

5、P的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，不能列出目录，不进行认证3.在嵌入式开发中，tftp服务常用于通过网线从PC机服务端的tftp目录中下载镜像文件到目标开发板中，以待烧写或者运行。使用这种方式下载文件操作方便，并且速度快LOGOLinux的配置的配置-tftp服务器服务器1.用命令（netstat a | grep tftp）查看tftp服务器有没有启动，如果启动则不需要安装2.如果没有安装，执行命令（rmp ivh tftp-server-0.42-3.1.i386.rpm）安装3.创建tftp的主工作目录，命令（mkdir /tftpboot）4.修改tftp服务器配置(v

6、i /etc/xinetd.d/tftp)5.启动tftp服务器（/etc/linit.d/xinetd start）,如果之前修改配置文件的则通过命令（/etc/init.d/xinetd restart）成功重启tftp服务器TFTP服务器配置LOGOLinux的配置的配置-nfs服务器服务器NFS是Network File System的简写,即网络文件系统. 网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种，也被称为NFS. NFS允许一个系统在网络上与他人共享目录和允许一个系统在网络上与他人共享目录和文件。通过使用文件。通过使用NFS，用户和程序可以像访问本地文，用户和程序可以像访

7、问本地文件一样访问远端系统上的文件。件一样访问远端系统上的文件。 1.使用命令（rpm qa | grep nfs）查看NFS服务器是否安装2.通过命令（vi /etc/exports）打开NFS配置文件3.通过命令（/etc/init.d/nfs start）如果修改配置则用命令（/etc/init.d/nfs restart）重启NFS4.通过命令（netstat a | grep nfs）查看是否成功启动5.使用命令（mount t nfs 08/home /mnt）挂载NFS到/mnt目录下LOGOLinux的配置的配置-SAMBA服务器服务器 samba是一个工

8、具套件，在Unix上实现SMB(Server Message Block）协议，或者称之为NETBIOS/LanManager协议。SMB协议通常是被windows系列用来实现磁盘和打印机共享。1.将RHEL5 光盘挂载到/media 目录下，使用命令（ls /media/Sever/ | grep samba）查看samba相关的rpm包 2.通过命令（vi /etc/samba/smb.conf）打开samba配置文件3.在终端中通过命令（useradd smb）添加用户名为smb的账户4.通过windows下开始 运行打开运行界面，在其中输入Linux的ip地址 LOGOLinux的配置

9、的配置-交叉工具链交叉工具链 嵌入式系统构建的工具链的安装，只有安装好工具链之后才能谈嵌入式开发，工具链的安装和使用是基础。1. 通过SMB服务将交叉工具链拷贝到目录下2. 装编译工具链#tar zxvf arm-linux-gcc-4.3.2.tgz -C/3.编写应用程序hello.c4.交叉编译应用程序命令#arm-linux-gcc hello.c o helloLOGOUBOOT移植移植Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通 过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核

10、准备好正确的环境。LOGOUBOOT移植移植硬件设备初始化为加载bootloader第二阶段代码准备内存复制第二阶段代码到内存空间设置好堆栈跳入第二阶段c入口关闭看门狗定时器关闭中断设置cpu速度和时钟频率Sdram初始化Bootloader启动流程（第一阶段）LOGOUBOOT移植移植初始化本阶段要用到的硬件设备检测系统内存映射将内核映像复制到内存空间为内核设置启动参数调用内核1.cpu 寄存器的设置 r0=0r1=machine idr2= 启动参数在内存中的位置2. cpu 工作模式关中断Cpu 处于 svc 模式3. cache 和 mmu 的设置关闭 mmu数据 cache 必须关闭

11、Bootloader启动流程（第二阶段）LOGOUBOOT移植移植1.将u-boot源代码拷贝到目录下2.修改u-boot源代码1）在顶层Makefile中为开发板添加新的配置选项。命令：#cd u-boot-2008.10-2 #vi Makefile2）添加寄存器的定义3）修改时钟设置4）修改函数get_PLLCLK get_HCLK 5）修改board/mini2440/mini2440.c3选择板级配置命令 #make mini2440_config表示选择的board是mini24404编译u-boot命令 #make CROSS_COMPILE=arm-linux-编译成功后u-b

12、oot.bin文件位于当前主目录5最后通过SMB服务将u-boot.bin拷贝到xp系统中。LOGO内核的制作与烧写内核的制作与烧写 1首先启动SMB服务将linux.2.6.29.tar.gz内核拷贝到目录下2解压内核文件linux-2.6.29.tar.gz到当前目录3解压完成，清理内核中间文件，配置文件。4.选择参考配置文件5配置内核6编译内核#make uImage ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-LOGO移动图像检测算法选择移动图像检测算法选择算法选择 LOGO常用移动图像检测方法优缺点比较常用移动图像检测方法优缺点比较算法优缺点 帧间差分法 对于动

13、态环境有很好的适应性，但不能 完全提取目标的所有相关点背景差分法 能较好的适应环境变化，对于目标运动引起的图像序列中发生明显变化的像素点比较容易检测到，但对于变化不明 显的像素点不能很好的检测，对于光照 和外部条件造成的动态场景变化过于敏感。 光流法 光流法在摄像机存在运动的情况下能 较好的检测运动目标，但大多数光流法 算法过于复杂，计算量较大，不能满足 实时视频流处理的要求统计学法 在噪声，影子及光线变化等干扰条件下 具有较好 的鲁棒性，但实际大量计算和变化，对现有的硬件设备要求比较高 LOGO检测到视频中有运动物体后保存运动目标的图片，并触发执行madplay 播放 MP3 格式的音频文件

14、。 本次采用的技术是最常用的背景减除法 设计首先寻找 linux 平台下的开源软件，解读其代码加以理解， 然后修改适合本次设计需要，这样可以缩短开发流程。采取的主要技术路线和方法采取的主要技术路线和方法 一二三LOGO背景减除法背景减除法开始USB摄像头视频采集帧数据预处理背景建模前景检测一致背景更新是标志运动结束背景减除法工作流程灰度化否LOGOMOTION的应用和移植的应用和移植motion是一个开源的用于移动图像监控的程序，以下是motion的移植步骤1. 解压 tar xvf motion-3.2.12.tar.gz2. 进入motion-3.2.12 ./configure -prefix=$PWD/_install -host=arm-linux 可生成Makefile3. makemake install4. 拷贝