基于DM642的多传感器智能视频监控系统

论文摘要

随着经济的发展和社会的进步,人们的物质生活水平得到了广泛的提高,同时,人们的安全防范意识也在不断提高。同时,随着电子技术、计算机技术和信号处理技术等科学技术的深入研究和发展,使得安防的科学化、信息化、智能化成为了可能。其中,由于视频监控可以提供直观可靠的监控信息,因此被广泛使用。目前,视频监控系统已经发展到了第四代,此类系统可以提供数字化、网络化和智能化的监控服务。本论文设计和开发了一个扩展性较强的数字视频监控系统。该系统由传感器,服务器主机,网络摄像机模块和客户端模块组成。其中,传感器是以DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)为核心处理器的数字视频处理板卡。传感器对监控场景进行智能分析,将分析结果通过PCI总线传输到服务器主机端。服务器主机端则使用微软.NET的Remoting技术与网络摄像机模块和客户端进行交互,从而可以向局域网范围内的用户提供视频监控服务。该系统既可以使用普通模拟摄像头作为视频源进行本地实时智能监控,也可以使用网络摄像机(IP Camera)作为视频源进行远程实时智能监控。本论文涉及到整个系统的硬件,软件和算法三个方面。其中,软件设计是重点。因此在简要介绍鄂传感器的硬件模块后,详细介绍了系统的软件设计,这包括:1.DSP端的应用程序的设计和开发,包括底层驱动程序,框架程序和算法实现; 2.PCI总线简介以及传感器PCI驱动程序的编写;3.Microsoft的.NET平台和Remoting分布式对象技术,并在该平台上实现了一个分布式的PC端软件系统。最后,简要介绍了一种智能分析算法,对该算法进行了Matlab仿真并在传感器平台上进行了实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 视频监控的相关概念和发展历史
• 1.2.1 第一代模拟视频监控系统
• 1.2.2 第二代准数字视频监控系统
• 1.2.3 第三代网络数字视频监控系统
• 1.2.4 第四代智能数字视频监控系统
• 1.3 智能视频监控系统国内外研究现状
• 1.4 论文主要工作及结构安排
• 第二章 系统结构及传感器硬件模块
• 2.1 现有的智能视频监控系统
• 2.1.1 ObjectVideo公司的相关产品
• 2.1.2 汉王科技公司的相关产品
• 2.2 智能视频监控系统的关键技术
• 2.3 本论文设计的智能视频监控系统
• 2.3.1 算法的选择
• 2.3.2 平台的选择
• 2.3.3 系统结构
• 2.3.4 传输方式和视频源
• 2.4 系统结构框图
• 2.5 传感器硬件结构框图
• 2.5.1 DSP模块
• 2.5.2 EMIF模块
• 2.5.3 视频输入模块
• 2.5.4 PCI模块
• 第三章 DSP软件框架设计与实现
• 3.1 DSP软件开发概述
• 3.1.1 DSP应用程序框架概述
• 3.1.2 DSP软件开发平台概述
• 3.2 DSP/BIOS、CSL和RF5 简介
• 3.2.1 DSP/BIOS简介
• 3.2.2 DSP/BIOS程序的构建
• 3.2.3 CSL简介
• 3.2.4 RF5 框架
• 3.3 DSP应用程序的总体设计
• 3.3.1 本系统中用到的DSP/BIOS模块
• 3.3.2 DSP应用程序总体流程
• 3.4 视频模块开发
• 3.4.1 IOM驱动模型简介
• 3.4.2 视频模块驱动程序设计概述
• 3.4.3 视频模块微驱动具体实现
• 3.5 线程同步与通信
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 线程优先级设置
• 3.5.3 线程同步和通信机制
• 3.5.4 线程间的同步与通信关系
• 3.6 PCI通信模块的开发简述
• 第四章 传感器PCI驱动程序开发
• 4.1 PCI总线概述
• 4.2 PCI总线体系结构
• 4.3 PCI总线特点
• 4.3.1 PCI主从设备
• 4.3.2 PCI总线仲裁器
• 4.3.3 PCI传输特点：突发传输burst
• 4.3.4 PCI地址空间
• 4.3.5 PCI配置空间
• 4.4 DM642 的PCI接口详细介绍
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 PCI接口寄存器
• 4.4.3 PCI中断
• 4.5 Host与PCI设备的地址转换
• 4.5.1 概述
• PCI空间映射'>4.5.2 Host<->PCI空间映射
• PCI设备地址转换实现'>4.5.3 Host<->PCI设备地址转换实现
• PCI空间映射'>4.5.4 DM642 的Host<->PCI空间映射
• 4.5.5 DM642 的本地地址覆盖问题
• 4.6 PCI驱动程序开发
• 4.6.1 Windriver简介
• 4.6.2 开发过程
• 4.6.3 重要的PCI驱动程序函数
• 第五章 PC端分布式软件系统设计与实现
• 5.1 Microsoft.NET
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 CLR简介
• 5.1.3 C#语言
• 5.2.N ET分布式对象技术Remoting
• 5.2.1 概述
• 5.2.2 Remoting关键概念
• 5.2.3 Remoting原理
• 5.3 PCI后台服务模块设计
• 5.3.1 PCIManager类设计
• 5.3.2 ChannelManager类的设计
• 5.3.3 完整的PCI通信流程
• 5.4 网络摄像机模块
• 5.5 客户端设计
• 第六章 智能分析算法简介与系统演示
• 6.1 智能分析算法简介
• 6.1.1 自适应背景模型建立
• 6.1.2 差值图像的自适应门限确定
• 6.1.3 运动目标的检测
• 6.2 算法实现
• 6.2.1 TI IMGLIB库
• 6.2.2 Cache问题
• 6.2.3 DSP实现结果演示
• 6.3 系统演示
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果