基于soc嵌入式智能视频监控前端软件设计和实现

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1、DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityFortheDegreeofMasterDesignandImplementationofFront-endEmbeddedSoftwareofIntelligentVideoSurveillanceSystemBasedonSoCAuthor:ZhangLeMajor:Signal&InformationProcessingStudentID:1070349206ResearchDirection:Intellige

2、ntVideoSurveillanceAdvisor:Prof.ZhengShibaoSchoolofElectronic，Information&ElectricalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJanuary,2010上海交通大学硕士学位论文2010年1月基于SoC的嵌入式智能视频监控前端软件的设计与实现摘要传统视频监控系统完全依赖人力实现“监”与“控”，称之为缺乏智能的监控系统或被动式监控系统，存在注意力和视力易疲劳、网络资源浪费、存储容量高以及检索困难等问题，难以

3、满足公安、交通、银行等行业日益增长的安防监控要求。随着无线接入技术、SoC技术和智能视频分析技术的不断发展，具有一定异常事件感知的智能视频监控技术逐渐成为视频监控系统的发展趋势，被誉为下一代视频监控技术。本文针对智能监控系统的关键是前端具有智能性的特点，设计并实现了一种基于SoC的嵌入式智能视频监控前端软件。该前端系统以Freescale公司的嵌入式处理器i.MX27和嵌入式Linux操作系统为核心平台，不仅具有传统视频监控系统要求的视频图像采集、压缩、保存和传输功能，而且加入了基于运动目标检测的异常事件感知和自动

4、报警联动功能，从而实现了基本的智能视频监控。本文首先阐述了视频监控系统的现状及发展趋势，对本文所选智能视频监控前端系统的总体框架及功能进行了介绍。该智能监控前端的硬件，以嵌入式处理器i.MX27作为核心器件，配合外围硬件电路构成嵌入式核心板；其操作系统是嵌入式Linux。本文的工作首先完成Bootloader移植、内核定制、根文件系统的制作，以及视频采集驱动程序的设计与实现；然后在嵌入式Linux系统平台上完成智能监控I上海交通大学硕士学位论文2010年1月前端应用程序的设计与开发，根据功能区分，将应用程序划分为视

5、频处理子系统和辅助控制子系统，对每个子系统采用模块化的设计，并使用多种程序设计方法保证系统功能的完整性和运行的稳定性；最后对本文采用的智能视频监控核心算法——运动目标检测算法进行了研究，在分析几种常用算法优缺点的基础上，结合硬件平台的处理能力，从帧间差分法和背景差分法出发，设计并实现了一种较低复杂度、较高准确度的嵌入式实现算法。设计和实现了上述的智能视频监控前端软件，并配合基于PC的监控中心用户端程序进行了系统协调工作。试验和测试表明，该系统对周界入侵、物体搬移均有较好的异常感知和报警能力，达到了设计目标，初步实现

6、了视频监控系统的数字化、网络化、无线化和智能化。关键词：智能视频监控、嵌入式系统、Linux、运动目标检测II上海交通大学硕士学位论文2010年1月DesignandImplementationofFront-endEmbeddedSoftwareofIntelligentVideoSurveillanceSystemBasedonSoCABSTRACTTraditionalvideosurveillancesystemcompletelydependsonhumanstorealize“Monitoring”an

7、d“Control”,whichiscalledunintelligentvideosurveillancesystemorpassivevideosurveillancesystem.Itgivesrisetomanyproblems,suchasattentionandeyesighttiredness,networkresourceswaste,storageresourceswasteandsearchdifficulty.Thus,itcannotmeettheincreasinglygrowingdem

8、andonsecuritymonitoringforpublicsecurity,transportationandbanks.Withtherapiddevelopmentinwirelessaccesstechnology,SoCtechnologyandintelligentvideoanalysistechnology,theintelligentv