嵌入式智能移动视频监控系统的相关研究

嵌入式智能移动视频监控系统的相关研究

于杰

（身份证：37062919800309001X霍尼韦尔综合科技（中国）有限公司上海201203）

摘要：随着我国经济的不断发展，我国各项科技都得到了相应的发展，其中就包括嵌入式技术以及运动目标检测算法等技术，视频监控系统在实际的应用发展过程中也逐渐走向了智能化、网络化。嵌入式智能移动视频监控系统的有效应用，实现了视频采集、算法处理、短信报警、远程传输等整体系统的形成，应用于实体的设备中也就形成了嵌入式设备。相对于传统的视频监控系统来说，智能移动视频监控系统能够有效实现对人力物力的节省，在实际的操作过程中也较为简单，具有较强的可扩展性。

对于当前视频监控系统来说，其中存在着各种各样的问题，这就需要对智能移动视频监控系统进行深入的研究，并实现了耗能低、消费低、操作方便、体积小、只能实用系统的建立。在进行智能移动视频监控系统的建立时，主要以ARM9处理器作为核心，TQ2440开发板作为主要的硬件构架，并通过CMOS摄像头图像采集模块的连接，通过4G网络技术进行模块的传输工作，并通过显示屏进行模块的有效显示。

本文通过对传统视频监控系统存在的问题进行分析，进而对智能移动视频监控系统的优势及嵌入式智能移动视频监控系统运行原理进行了分析。

关键词：嵌入式；智能；视频监控系统；研究

作为安防领域的重要组成部分，视频监控系统具有防范能力强的特点，是作为一种综合性系统存在的。伴随着现代社会各种安全事故的发生，各国对于视频监控领域越来越重视，视频监控设备得到了广泛的应用，实现了对恶性事件的及时监控、防范及解决。通过监控设备的应用，能够实现视频监控数据通过网络进行传输及储备，这样就为案件的侦破等工作带来了便利。随着现代视频监控设备需求的不断增加，更多的企业都进行了嵌入式视频监控产品的开发，监控设备的应用也就越来越广泛，许多的小区也都进行了监控设备的安装。但是，如何才能够实现通过远距离进行监控已经成为需要解决的主要问题，而当前最有效的解决方法就是进行嵌入式技术的研究。

一、传统视频监控系统出现的主要问题和功能要求

最近几年，随着我国人口数量及经济的不断发展，我国城市也得到了飞速的发展，相对于传统的城市建设来说，具有明显特点的监控设备的增加，其能够实现对城市整体进行准确性、有效性及方便性的提高，网络监控系统的建立已经越来越成为当前监控主要的应用方式。对于传统的视频监控系统来说，具体还存在以下问题及功能要求。

1.传统模拟摄像机的清晰度不足

在当前的电力监控系统视频图像数据的采集中，所采用的一般都是传统的工业47万以内的像素，还有就是ccd摄像机配标准光学镜头设备，这样，造成监控图像所形成的色彩清晰度不会高于480tv线，黑白不会高于570tv线。所以传统的视屏监控通常会出现摄像机清晰度不够的问题。

2.环境对摄像机的干扰

对于传统的视频监测来说，环境对于监控设备的影响非常巨大，传统的摄像机需要进行视频线、电源线、控制线的铺设，这对于环境复杂的变电站来说，就会对视频监测带来一定的磁场干扰问题，这样就会对监控系统造成一定的影响。

3.各系统功能单一，使用维护复杂

因为变电站自身的特殊属性，就要求监控功能要具有能够对远程监控功能、安全监控功能、环境监测系统及报警系统的实现。对于环境监测来说，主要就是通过对传感器技术的应用实现的，并实现对所监测的高压室进行温湿度、照明度、烟感度的监控。动力设备的监测相对来说就非常复杂，因为系统中所需的设备非常多，所以，需要监控的动力设备协议及控制方式也就非常复杂。

4.铺设线路繁多，施工复杂

对于传统的监控系统来说，所需的组成部分主要包含有摄像机、视频矩阵、监视器、录像机，而各个设备之间的连接主要依靠视频线、控制线缆完成。对于本地图像的监控系统来说，所采用的传输方式主要是模拟方式，通过视频电缆的方式进行传输，还有一小部分会采用光纤电缆进行传输，而传输的要求需要两者距离不能太远，这就导致监控系统只能够在小范围内进行监控的实施，同时，对于监控图像的查看也只能在控制中心进行查看。

5.基于编解码器的远程视频监控

基于编解码器的远程视频监控，发展的源头就是本地模拟监控，其能够对传统监控技术进行加一对视频解码器进行使用，进而实现对远距离视频的传输，从根本上说，其工作的实质还是进行模拟监控，不能够与其他系统进行相互连通，进而造成无法实现远距离的监控及操作。

6.系统扩充复杂

对于传统的视频监控系统来说，系统监控点位和存储容量的扩充都非常复杂。传统监控系统需要对多台DVR进行使用，进而进行视频的存储，而DVR的构成系统相对来说较为简单，这样就会造成其无法实现电力系统监控的要求。随着监控系统的不断应用，需要对监控点进行增加，这就需要对DVR进行增加，而DVR对于一些新技术并不能够支持应用。

二、智能移动视频监控系统的优势

1.可以进行二十四小时监控

通过对智能移动视频监控系统的应用，可以进行对模块的智能分析以及对监控画面的不间断分析，当有安全事件发生时，就能够进行事件的主动编码、报警及储存工作，这相比于传统的人工监控来说能够及时的进行事件的解决，有效的实现了对人的解放，同时还能够实现二十四小时不间断的监控。

2.更加准确的报警

智能视频监控系统具有非常强大的图像处理分析能力，同时还具有非常高级的智能算法，能够对安全威胁程度进行准确的定义，实现对异常报警事件的发现及解决，这样就能够实现对报警错误及报警漏报情况的避免。

3.快速响应

智能视频监控系统具有非常强的智能属性，能够对可疑的活动进行有效识别，例如，当有可疑物品在公共场所遗留或有人在敏感区域长时间停留时，智能视频监控系统就能够对相关工作人员进行监控画面的提供，这样就能够保证相关的工作人员能够及时有效的对潜在威胁进行解决、

4.方便快捷的查询

智能视频监控系统能够对所监控的内容进行有效的存储，相比于传统的监控系统能够对存储空间进行有效的节省，智能视频监控系统通过对可疑行为的分析，进而进行图像的报警及储存，对于正常的图像则不会进行报警，这样就能够有效减少无用数据的存储，为以后的查询工作提供了方便。

三、嵌入式智能移动视频监控系统运行原理分析

1.嵌入式智能视频监控系统的需求分析

1.1系统的功能需求

首先，对视频图像实时采集的功能。对系统进行初始化之后，经过ARM中央控制器可以进行监控命令的发出，之后再运用摄像头进行监控区域视频图像的采集，这样就能够实现对现场监控目标的发现，进而有效实现目标的识别及追踪，并进行下一步的处理工作。其次，对于目标进行检测的功能。根据图像的实时序列，能够对运动物体进行一定的检测，这就保证了对运动目标的追踪及行为识别的确定。最后，对目标进行追踪识别。保证了对目标的有效检测之后，就能够实现对目标的跟踪，进而实现对异常事件的监控、分析。

1.2系统的性能需求

在进行系统的设计时，要对系统成本进行充分的考虑，同时还需要满足以下几个条件：

第一，要保证系统的稳定性。因为监控系统自身的独特属性，就需要其能够长期进行监测工作，嵌入式视频监控系统在进行设计时，就要保证所设计系统的稳定性，保证系统维护频率的降低。

第二，要保证系统的实时性。视频监控系统最主要的功能就是能够实现实时性，所以，对于系统的设计来说，最基本的就是要保证所设计的系统能够对工作现场数据进行实时采集及监控。

第三，要保证系统的可靠性。通过监控系统进行目标的检测，能够有效进行报警的发出，要尽可能的避免因漏报所带来的生命财产损失。

第四，要保证系统的可扩展性。随着现代科学技术的不断发展，系统要保证能够具有可扩展性，这样就能够实现系统软件能够便于理解及扩展。

典型压缩算法比较

2.系统总体框架和功能模块的设计

2.1系统总体框架的设计

智能监控系统的设计，所采用的主要是ARM和DSP系统，ARM处理器的工作内容主要是对系统的控制功能进行负责，在嵌入式Linux系统中进行系统、图像视频自动采集、4G通信网络无线传输功能的开启，DSP的主要工作内容就是实现对视频图像的识别。此系统的主要工作流程就是通过ARM进行系统的开启，并对系统进行初始化，运用摄像头设备进行现场实时图像的获取，将获取的图像通过DSP处理器进行视频图像处理方法的计算，当能够进行正常识别时，则对所存储的图像进行丢弃，将异常的图像进行储存。

2.2系统功能模块的设计

首先，对图像采集模块进行设计。对于图像的采集模块来说，其最主要的功能就是进行数据源的提供，而图像的获取方式也是由此模块完成，主要应用的就是USB摄像头，通过ARM-Linux平台进行图像视频的采集。

其次，对图像处理模块进行设计。图像处理模块可以通过对目标的检测、跟踪及分析实现对视频图像的整体分析，具体的包含有四个模块，即：图像预处理模块、目标检测模块、目标追踪模块、行为理解模块。

最后，对4G网络模块进行处理。通过对4G网络通信系统的应用，可以实现系统对数据的快速发送及接收，并实现嵌入式智能视频监控系统的警告支持。

四、结束语

综上所述，随着最近几年科学技术的不断发展，我国网络技术也得到了飞速的发展，相应的视频监控能够更为直观的进行输送，所以，智能视频监控系统已经成为计算机网络领域发展的另一课题。

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