采用USB摄像头的嵌入式远程视频监控系统的设计

摘要

视频监控系统作为安防领域的重要组成部分，是一种防范能力很强的综合性系统。随着各种安全事故的频繁发生，很多西方的发达国家开始更多的安全产品的开发，在全社会范围内大量使用监控设备，以防范恶性事件的发生，维持社会的稳定。与此同时快速发展的嵌入式系统技术，与网络技术相结合，产生了众多的应用。包括基于嵌入式系统的网络视频监控技术。实现基于网络的视频监控系统的关键是一种嵌入式设备，它应该能够采集视频数据并通过网络进行传输。 本文利用嵌入式系统开发技术与Internet技术，根据固定场所使用的特点，提出了一种采USB摄像头的嵌入式远程视频监控系统实现方案。该方案采用ARM9S3C2410为处理器和嵌入式Linux作为系统服务器端，将USB摄像头采集的视频数据压缩后，通过Internet传输，实现对固定场所的远程视频监控。 本文首先简要介绍了嵌入式网络视频监控系统的发展现状，以及系统平台构建及工作原理，分析了系统的软件技术与硬件实现原理，接着分析宿主机下Linux系统的安装与配置，并对在嵌入式Linux下USB接口摄像头驱动的加载进行讨论与研究。最后着重实现了嵌入式流媒体服务器的构建，并实现了建立基于B/S模式的远程智能视频监控系统结构，并进行了系统整体测试。本文重点讨论了图像采集、编码和网络通信程序的设计原理与实现。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 视频监控系统

1.2.1 视频监控系统的现状

1.2.2 视频监控系统的发展

1.3 嵌入式系统概述

1.3.1 嵌入式技术的基本概念与发展

1.3.2 嵌入式系统的基本构成

1.3.3 嵌入式操作系统的介绍

1.4 本论文研究目标

1.5 本论文组织结构

第二章 视频监控系统的总体设计

2.1 总体设计方案

2.2 系统硬件设计方案

2.2.1 ARM微处理器

2.2.2 嵌入式视频监控系统的实验平台

2.2.3 USB摄像头

2.3 系统软件设计方案

2.3.1 嵌入式操作系统的选择

2.3.2 系统应用软件的主要组成部分

2.4 本章小结

第三章 嵌入式Linux系统的开发与实现

3.1 Linux交叉开发模式

3.2 交叉开发环境的建立

3.2.1 开发环境框图

3.2.2 Linux下宿主机环境的配置

3.2.3 安装交叉开发工具

3.3 嵌入式系统启动程序的设置

3.4 USB驱动程序接口与摄像头驱动移植

3.4.1 Spca5xx-LE简介

3.4.2 USB驱动程序和摄像头驱动

3.4.3 spca5xx_LE的移植

3.5 本章小结

第四章 视频监控系统应用软件的实现

4.1 利用V4L进行图像采集

4.1.1 V4L简述

4.1.2 V4L结构体的定义及初始化

4.1.2 图像采集的具体实现

4.2 网络远程视频监控实现

4.2.1 FFMPEG项目简介

4.2.2 FFMPEG的移植

4.2.3 基于FFMPEG的嵌入式网络视频监控

4.3 利用背景减除法实现运动目标检测

4.3.1 运动目标检测原理

4.3.2 基于背景减除法的运动目标检测

4.3.3 软件实现

4.3.4 视频监控测试结果

4.4 报警模块的设计与实现

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献