基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现

嵌入式 linux

西南交通大学

硕士学位论文

基于嵌入式Linux的视频监控系统设计与实现

姓名：李少春

申请学位级别：硕士

专业：系统工程

指导教师：肖建

20070501

嵌入式 linux

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摘要

Ｌｉｎｕｘ和嵌入式系统都是计算机学术领域中的技术热点，两者的结合，为它们开辟了新的发展空间。随着电子技术，多媒体技术及网络技术快速发展，视频监控系统正在向嵌入式，数字化，网络化方向发展。嵌入式视频监控系统充分利用大规模集成电路和网络的科技成果，实现体积小巧，性能稳定，通讯便利的监控设备。－

本项目是在ＡＲＭ微处理器平台上，移植嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统，并完成视频采集、压缩、传输和控制等任务，在此基础之上，借助Ｌｉｎｕｘ下的开源软件，构建了整个嵌入式视频监控系统。

本系统采用ＡＲＭ９微处理器￥３Ｃ２４１０作为主处理器，以ＵＳＢ摄像头作为视频采集设备，用ｆｆｍｐｅｇ库对视频流数据进行ＭＰＥＧ．４压缩，并且通过以太网传输，远端用户可直接浏览监控区域的动态视频，达到实时监视的目的。另外，本将运动物体检测应用到嵌入式视频监控中。一旦有物体闯入监控区域，设备将通过短信的形式向用户发出报警。

论文首先简要介绍了视频监控系统的发展现状和，阐述了嵌入式视频监控系统的原理，给出了以￥３Ｃ２４１０微处理器为核心的视频监控系统的硬件和软件方案。随后详细分析了嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统的设计与实现，其中涉及Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ，Ｌｉｎｕｘ内核和文件系统，并讨论了嵌入式Ｌｉｎｕｘ下ＵＳＢ摄像头设备驱动，然后设计并实现了嵌入式视频监控系统软件部分，包括视频采集模块，运动检测模块，实时视频监控模块等。关键词：嵌入式Ｌｉｎｕｘ：视频监控；￥３Ｃ２４１０：ｆｆｍｐｅｇ：

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Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＬｉｎｕｘａｎｄＥｍｂｅｄｄｅｄＳｙｓｔｅｍａｒｅｂｏｔｈｈｏｔｐｏｉｎｔｓｉｎｔｈｅａｃａｄｅｍｉｃｆｉｅｌｄｏｆｃｏｍｐｕｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｔｗｏｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐａｎｄｓｔｈｅｉｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｒｅａ．Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍｉｓｇｏｉｎｇｔｏｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄ，ｄｉｇｉｔａｌ，ｎｅｔｗｏｒｋｅｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．ＴａｋｉｎｇｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆＬＳＩａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｓｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏ百ｃａｌａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅＵｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍａｃｈｉｅｖｅｓｄｅｌｉｃａｔｅｖｏｌｕｍｅ，ｓｔａｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．

Ｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｉｓｉｎａｒｎｌｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｐｌａｔｆｏｒｍ，ａｎｄｐｏｒｔｉｎｇｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｓｙｓｔｅｍｉｎｉｔ．Ｉｔｃｏｍｐｌｅｔｅｓｖｉｄｅｏｃａｐｔｕｒｉｎｇ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｔａｓｋｓ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄｗｉｔｈｔｈｅｏｐｅｎｓｏｕｒｃｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｎＬｉｎｕｘ，ｔｈｅｗｈｏｌｅｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄａｎｄｔｅｓｔｅｄ．

ＡＲＭ９（Ｓ３Ｃ２４１０）ａｌｅｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｃｅｓｓｏｒｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ｕｓｉｎｇＵＳＢｗｅｂｃａｍａｓｖｉｄｅｏｃａｐｔｕｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｖｉｄｅｏｓｔｒｅａｍｄａｔａａｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｗｉｔｈＭＰＥＧ一４ｓｔａｎｄａｒｄｂｙｗａｙｏｆｔｒａｎｓｐｌａｎｔｐｒｏｊｅｃｔｆｆｍｐｅｇ，ＳＯｔｈｅｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｉｓａｃｔｕａｌｉｚｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｎｇｗｈｉｃｈｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｇｉｖｅａｎａｌａｒｍｔｏｕｓｅｒｄｕｒｉｎｇｓｈｏｒｔｍｅｓｓａｇｅｗｈｅｎｓｏｍｅｏｂｊｅｃｔａｒｅｃｏｍｉｎｇｉｎｔｏｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｖｉｅｗ．

Ｔｈｉｓｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｔｈｅｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍａｔｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ．Ａｆｔｅｒｔｈａｔ，ｉｔｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ￥３Ｃ２４１０．ＩｔａｎａｌｙｓｅｓｃａｒｅｆｕｌｌｙｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｓｙｓｔｅｍｉｎｖｏｌｖｅｄｔｈｅｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ，Ｌｉｎｕｘｋｅｒｎｅｌ，ＧＵＩａｎｄｆｉｌｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｈｏｗｔｏｄｒｉｖｅｔｈｅＵＳＢｗｅｂｃａｍｉｎｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｄｅｓｉｇｎｓａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｖｉｄｅｏｃａｐｔｕｒｉｎｇ，ｍｏｖｉｎｇｏｂｊｅｃｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｖｉｄｅｏｍｏｎｉｔｏｒｍｏｄｕｌｅ．

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＥｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ；ｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ；Ｓ３Ｃ２４１０；ｆｆｍｐｅｇ；

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第１章绪论

视频监控系统是安全防范系统的组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，涌现出大量的嵌入式视频监控系统。

１．１视频监控系统概述

视频监控是利用机器视觉和图像处理的方法对图像序列进行运动检测、运动目标分类、运动目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述。其中，运动检测、目标分类、目标跟踪属于视觉中的低级和中级处理部分，而行为理解和描述则属于高级处理。运动捡测、运动目标分类与跟踪是视频监控中研究较多的三个问题；而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点，它是指对目标的运动模式进行分析和识别，并用自然语言 …… 此处隐藏：2168字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……