基于ARM9+Linux网络视频检测与报警系统的研究

基于ARM9+Linux网络视频检测与报警系统的研究

论文摘要

随着近几年计算机、集成技术、嵌入式开发平台以及网络通信的发展,视频监控系统给人们的生活带来很多便利,已经逐渐应用到了智能防盗、智能交通、银行、智能小区、医疗等各个领域。然而传统的视频监控系统比如早期的模拟视频监控系统一般是通过同轴电缆传输信号,其布线复杂,传输距离有限。而数字硬盘录像机其成本较高,不易联网。综合考虑上述的优缺点,以及寻求一种稳定的能运行服务器的操作系统,并通过局域网或者校园网传输视频数据,本文研究了基于ARM的嵌入式Linux网络视频检测与温度报警系统。本文介绍了嵌入式Linux网络视频检测与报警系统的架构,讨论了嵌入式Linux系统开发的流程与系统的移植与构建。给出了硬件资源与软件系统设计。硬件资源主要包括S3C2440微处理器、存储器、以太网接口、温度传感器、蜂鸣器以及OV9650摄像头模块等,利用以太网接口电路传输视频数据,温度传感器电路采集室内温度,蜂鸣器电路发出报警,摄像头采集数字视频。软件方面主要包括Linux-2.6.31系统构建,摄像头、DS18B20、蜂鸣器驱动与应用程序设计,html界面程序设计,V4L视频采集与目标检测程序设计。本文主要工作如下:第一,采用了V4L来获取摄像头的视频数据,将采集到的视频数据传送给mjpg-streamer服务器,mjpg-streamer通过socket接口将视频流传输到指定的客户端上。浏览器中使用嵌入java applet小程序对视频流自动加载和显示在屏幕上。第二,研究了运动目标检测算法,即采用帧差法对运动目标进行检测。第三,设计了系统界面,并在界面上实时显示从温度传感器采集到的温度值。当系统检测到有运动目标或者温度大于45℃或在单位时间内采集的温度变化率超过2℃时,室内的蜂鸣器报警,并且发出语音报警信号到客户端上通知用户。本系统是在局域网或者校园网内进行视频传输,本文介绍了B/S模式的浏览器与客户端设计,包括构建boa服务器、mjpg-streamer视频服务器,达到嵌入式网络视频检测的目的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的理论和实际意义
  • 1.2 视频监控系统的发展现状及趋势
  • 1.2.1 视频监控系统的发展现状
  • 1.2.2 视频监控系统的发展趋势
  • 1.3 本文主要内容和研究工作
  • 第二章 嵌入式LINUX 网络视频监控系统设计
  • 2.1 嵌入式网络视频监控系统硬件架构
  • 2.2 LINUX 网络视频监控系统的实现方案
  • 2.2.1 嵌入式硬件平台
  • 2.2.2 CMOS 摄像头
  • 2.2.3 嵌入式操作系统简介
  • 2.3 硬件系统资源
  • 2.4 软件系统资源
  • 第三章 嵌入式LINUX 系统的构建
  • 3.1 嵌入式LINUX 开发环境介绍
  • 3.2 安装交叉编译环境
  • 3.3 引导程序BOOTLOADER
  • 3.3.1 BOOTLOADER 移植与流程
  • 3.3.2 VIVI 简介和U-BOOT 移植步骤
  • 3.3.2.1 vivi 简介
  • 3.3.2.2 U-Boot 移植步骤
  • 3.4 LINUX 内核移植
  • 3.5 根文件系统移植
  • 3.6 其他设备驱动移植
  • 第四章 设备驱动与视频采集程序设计
  • 4.1 设备驱动和文件系统的关系
  • 4.2 LINUX 设备驱动程序设计
  • 4.2.1 Linux 设备驱动简介
  • 4.2.2 LINUX 设备驱动程序的使用
  • 4.2.3 LINUX 设备驱动加载
  • 4.3 摄像头接口与驱动的移植
  • 4.3.1 摄像头接口
  • 4.3.2 摄像头驱动程序设计
  • 4.3.3 摄像头驱动移植
  • 4.4 V4L 视频采集程序设计
  • 4.4.1 VIDE04LINUX 概述
  • 4.4.2 V4L 中的数据结构
  • 4.4.3 摄像头采集的操作流程
  • 第五章 WEB 服务器与客户端设计
  • 5.1 B/S 模式
  • 5.2 WEB 服务器中的程序设计
  • 5.3 客户端应用程序设计
  • 5.3.1 HTTP 协议
  • 5.3.2 通用网关接口CGI 简介
  • 5.3.3 CGI 编程原理
  • 5.3.4 Boa 服务器
  • 5.3.5 Boa 在ARM 上的移植
  • 5.3.6 测试Boa
  • 5.4 mjpg-streamer 服务器的设计
  • 第六章 温度传感器、蜂鸣器与视频检测的程序设计
  • 6.1 字符设备驱动程序设计
  • 6.2 应用程序设计流程
  • 6.3 系统应用程序的编译与下载
  • 6.3.1 字符设备的应用程序编译与下载
  • 6.3.2 视频服务器程序的编译与下载
  • 第七章 总系统界面与方案设计
  • 7.1 HTML 网页登录界面设计
  • 7.2 系统主控制界面程序设计
  • 第八章 系统测试
  • 8.1 启动LINUX
  • 8.2 加载字符设备驱动模块
  • 8.3 运行服务器程序BOA 与MJPG-STREAMER
  • 8.4 运行客户端浏览器
  • 8.5 系统调试结果
  • 第九章 结论与展望
  • 9.1 本论文工作总结
  • 9.2 设想与展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 相关论文文献

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