智能家居中视频监控系统的设计与实现

论文摘要

随着生活水平的提高,人们对家居生活质量提出了更高的要求,家居设备的质量从单纯的使用质量向全方位的功能质量转变。智能家居技术成为近年来的研究热点。视频监控系统作为智能家居系统的一部分,在安防方面同样发挥着重要的作用。智能家居中视频监控系统与传统的视频监控系统有所不同,其突出的特点主要表现在以下四个方面:①微型化:受家居环境限制,视频服务器需要满足微型、美观和移动灵活等要求;②通用化:家用普通PC机和普通数字摄像头性能不高,系统应基于通用设备进行设计开发;③无线化:家居整体装修环境不允许被大量的布线破坏,系统应采用无线数据传输;④智能化:在无人实时监控视频信息的条件下,系统应能检测出可疑入侵。针对这些特点,本文把嵌入式技术、Internet技术及数字图像处理技术相结合,设计并实现了一套智能视频监控系统,视频监控部分基于C/S架构,智能入侵检测部分引入了监控中心的概念,使系统不但能够对家居环境进行远程实时监控,并能自动进行入侵检测。本系统服务器端采用嵌入式Linux系统平台,以基于StrongARM内核的Intel XScale PXA255作为主体处理器芯片。首先建立嵌入式开发环境,在嵌入式Linux下对ZC0301型号USB接口摄像头驱动进行加载;接着,对基于C/S架构下视频服务器应用程序进行修改、优化与移植,并开发了较人性化的用户界面。客户端以家用PC机为依托,对图像进行采集、保存、提供远程查看以及入侵检测工作。在入侵检测模块,系统在获取远程摄像头图像后,利用运动图像检测技术,针对室内光照等特殊干扰因素,采用时间差分方法对图像序列进行分析,并对传统的时间差分法进行了改进,采用分块的方式进行处理。在仿真试验中,结果达到了设计预期的结果。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 智能家居国内外发展现状及发展趋势
• 1.1.1 智能家居概念
• 1.1.2 国内外发展现状
• 1.2 视频监控系统综述
• 1.3 问题引出
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 智能家居中视频监控系统的设计
• 2.1 系统需求分析
• 2.2 系统整体架构设计
• 2.3 系统硬件平台搭建
• 第三章 智能家居中视频监控系统的实现
• 3.1 嵌入式终端环境支持
• 3.1.1 嵌入式操作系统
• 3.1.2 摄像头驱动的加载
• 3.2 C/S架构视频服务器的设计与实现
• 3.2.1 Video4Linux 简介
• 3.2.2 SDL简介
• 3.2.3 服务器端设计与实现
• 3.2.4 客户端设计与实现
• 第四章 运动目标入侵检测
• 4.1 运动目标检测简介
• 4.1.1 光流法
• 4.1.2 背景减除法
• 4.1.3 时间差分法
• 4.2 检测系统设计方案
• 4.2.1 检测方法选择与改进
• 4.2.2 检测系统设计
• 4.3 系统仿真
• 4.3.1 Matlab与Simulink简介
• 4.3.2 仿真模型设计
• 4.3.3 阈值的选取
• 4.3.4 智能决策规则
• 4.3.5 仿真结果
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作不足与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢