專(zhuān)利名稱(chēng)：嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù) 字圖像模式識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，常規(guī)的安防監(jiān)控系統(tǒng)大都使用紅外探測(cè)器、震動(dòng)探測(cè)器、智能視頻識(shí) 別監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)都有很 多的局限性。
主動(dòng)紅外探測(cè)器不能長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光的照射，而且很容易受大霧、風(fēng)沙、落葉、 小鳥(niǎo)等的影響，誤報(bào)率很高。
被動(dòng)紅外探測(cè)器容易受各種熱源、陽(yáng)光源、輻射的干擾，當(dāng)環(huán)境溫度和人體 溫度接近時(shí)，探測(cè)和靈敏度都會(huì)明顯下降，有時(shí)會(huì)造成短時(shí)的失靈，而且人體的 紅外輻射容易被遮擋，不易被探測(cè)器接收。
震動(dòng)探測(cè)器則易受風(fēng)扇、空調(diào)、變壓器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、超聲波等震動(dòng)源的影響， 誤報(bào)率也很高。
智能視頻識(shí)別監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)雖然在一開(kāi)始對(duì)視頻圖像進(jìn)行采集，結(jié)合圖像亮 色變化信息和區(qū)域變化信息，描繪運(yùn)動(dòng)特征的輪廓，并結(jié)合特征運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和活動(dòng) 范圍判斷特征是人、動(dòng)物還是火情，實(shí)現(xiàn)了一定的智能化，但是它并沒(méi)有把圖像 信息呈現(xiàn)到用戶面前，只是通過(guò)不同的警報(bào)聲來(lái)區(qū)分不同的情況，用戶并不能直 觀的了解現(xiàn)場(chǎng)情況。它和以上三種探測(cè)器一樣具有以下的缺點(diǎn)
1、 沒(méi)有記錄并保存圖像數(shù)據(jù)。人們只能單憑聲音很難判斷是誤報(bào)還是有異 常發(fā)生，并且它們都不能讓我們直觀的看到現(xiàn)場(chǎng)情況。另外一旦由于未能及時(shí)趕 到而讓竊賊跑掉，事后很難再將其抓獲，因?yàn)檫@些系統(tǒng)都不能保存最直接有效的 圖像證據(jù)。
2、 不能進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。上述探測(cè)器都只能產(chǎn)生警鈴，但是聲波的傳播范圍 畢竟有限的，超出一定的范圍我們就無(wú)法聽(tīng)到聲音，就無(wú)法及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，從而只能讓自己的財(cái)產(chǎn)遭受損失。
相對(duì)而言，之后的兩種監(jiān)控系統(tǒng)在圖像方面進(jìn)行了一定的改進(jìn)，人們能看到 現(xiàn)場(chǎng)情況，但是卻帶來(lái)了另一方面的問(wèn)題。
比如攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)這種系統(tǒng)主要是把攝像機(jī)連接到一個(gè)具有監(jiān)視屏幕的 中央計(jì)算機(jī)上，每臺(tái)攝像機(jī)以小的間隔把圖像傳送到監(jiān)視屏幕上。圖像被頻繁與 貯存在監(jiān)視屏幕中的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，只要從攝像機(jī)所接收的圖像與監(jiān)視屏幕 的基準(zhǔn)圖像不同就發(fā)出報(bào)警信號(hào)。雖然此系統(tǒng)也加入了一定的圖像識(shí)別技術(shù)，但 是它必須把海量的圖像數(shù)據(jù)傳送給中央計(jì)算機(jī)后才能進(jìn)行識(shí)別，這不但增加了傳 輸?shù)呢?fù)擔(dān)，而且系統(tǒng)功耗高、體積大、移動(dòng)性差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程移動(dòng)監(jiān)控。另 外，這種類(lèi)型的系統(tǒng)安裝不夠隱蔽，操作復(fù)雜，設(shè)備成本和使用成本高。
,同樣嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)雖然能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)圖像傳輸，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控。 但是它沒(méi)有采用圖像模式識(shí)別技術(shù)，仍需把海量的數(shù)據(jù)一股腦的傳給服務(wù)器，這 就如同是在給原本繁忙的網(wǎng)絡(luò)雪上加霜。而且由于系統(tǒng)不能自動(dòng)識(shí)別環(huán)境情況， 只能由監(jiān)控人員人工地從大量的數(shù)據(jù)中找出異常，這不僅增加了工作人員的工作 量，也為公司增加了勞務(wù)費(fèi)用。另外，每個(gè)人都不可能24小時(shí)集中精力，這樣 就很有可能產(chǎn)生漏報(bào)。
總之現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)能將這兩個(gè)突出問(wèn)題綜合解決好，另外在通訊距 離和通訊方式上不具備對(duì)超遠(yuǎn)距離、移動(dòng)通訊的支持。 發(fā)明內(nèi)容
1、 發(fā)明目的為了解決現(xiàn)有安防監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足，本實(shí)用新型提供一 種嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像 模式識(shí)別技術(shù)，采用多路攝像頭從各個(gè)角度對(duì)管轄區(qū)域進(jìn)行連續(xù)24小時(shí)不間斷
監(jiān)控，自動(dòng)對(duì)環(huán)境可能出現(xiàn)的各種異常情況進(jìn)行判別。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)立即通
過(guò)email把圖片發(fā)送到指定的郵件服務(wù)器上，并立即以彩信的方式發(fā)送到指定手 機(jī)上，使得即使在千里之外的管理者也能及時(shí)詳細(xì)了解所發(fā)生的異常情況，以便 迅速果斷地采取最合理的處理方法。而且嵌入式圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)對(duì)環(huán) 境沒(méi)有特殊要求，體積小巧、隱蔽性強(qiáng)、安裝使用簡(jiǎn)便。
2、 技術(shù)方案本實(shí)用新型所述的一種嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括嵌入式底板、嵌入式的核心板、通信模塊、圖像數(shù)據(jù)采 集設(shè)備、USB接口和終端設(shè)備，至少一個(gè)用于采集圖像信息的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè) 備(如CCD或CMOS攝像頭)與安裝在嵌入式底板上的USB接口信號(hào)輸入端 連接，通過(guò)與USB接口信號(hào)輸出端連接從而能將采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像模 式識(shí)別和處理的嵌入式的核心板設(shè)置在嵌入式底板中，嵌入式的核心板的信號(hào)輸 出端與安裝在嵌入式底板上的通信模塊輸入端相連，通信模塊將接收的信號(hào)通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)傳輸給終端設(shè)備。
為了在有線網(wǎng)絡(luò)中傳輸信號(hào)，本實(shí)用新型中的通信模塊為有線網(wǎng)絡(luò)通信模 塊。這樣有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過(guò)與其相連接的有線網(wǎng)絡(luò)LAN或INTERNET將接 收到的經(jīng)嵌入式的核心板處理過(guò)的圖像信號(hào)發(fā)送至用戶的郵件服務(wù)器中，用戶再 通過(guò)與郵件服務(wù)器相連的終端設(shè)備(如電腦)接收?qǐng)D像信號(hào)?；蛘?，經(jīng)與有線 網(wǎng)絡(luò)LAN或INTERNET相連的無(wú)線網(wǎng)關(guān)將信號(hào)直接經(jīng)發(fā)送到與無(wú)線網(wǎng)關(guān)連接的 終端設(shè)備(如用戶的PDA)接收?qǐng)D像信號(hào)。
為了在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中傳輸信號(hào)，本實(shí)用新型中的通信模塊也可為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信 模塊。這樣無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過(guò)與其相連接的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN (如 GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò))將接收到的經(jīng)嵌入式的核心板處理過(guò)的圖像信號(hào)發(fā)送至用戶 的終端設(shè)備中。
本實(shí)用新型的工作原理是利用安置在建筑物內(nèi)的攝像頭監(jiān)察建筑物內(nèi)環(huán) 境，采集圖像信息。圖像信息通過(guò)USB接口傳入嵌入式核心板，這些數(shù)據(jù)在核心 板中進(jìn)行圖像模式識(shí)別處理。若一切正常則過(guò)濾之繼續(xù)監(jiān)控；若出現(xiàn)異常則先標(biāo) 注異常之處，再利用網(wǎng)絡(luò)通信模塊把圖像數(shù)據(jù)通過(guò)LAN/INTERNET發(fā)送到用戶電 子郵箱或PDA上，用戶可通過(guò)個(gè)人電腦或直接通過(guò)PDA了解現(xiàn)場(chǎng)信息。也可以利 用GPRS/CDMA模塊把圖像數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)到用戶手機(jī)上，以便用戶再 任何場(chǎng)地、情況下都能查看現(xiàn)場(chǎng)信息。實(shí)現(xiàn)移動(dòng)超遠(yuǎn)程監(jiān)控。
3、有益效果本實(shí)用新型的有益效果如下，
l.本系統(tǒng)主要是利用攝像頭進(jìn)行拍照和識(shí)別，即不受溫度、輻射、風(fēng)沙、動(dòng) 物等外物影響，誤報(bào)率低。
2.釆用了圖像模式識(shí)別技術(shù)，對(duì)視頻畫(huà)面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析，過(guò)濾用戶 不關(guān)心的信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。這樣一方面大大減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，另一方面為之后的數(shù)據(jù)傳輸減少了傳輸量，減少了漏報(bào)、誤報(bào) 率。
3. 利用了嵌入式技術(shù)，根據(jù)軟硬件的具體要求進(jìn)行量體裁衣，去除冗余，使 軟硬件都達(dá)到最精簡(jiǎn)狀態(tài)。與PC機(jī)相比，嵌入式系統(tǒng)的功耗低、體積小，對(duì)環(huán) 境的適應(yīng)性強(qiáng)、移動(dòng)性強(qiáng)，安裝隱蔽性強(qiáng)，更主要的是價(jià)格也便宜很多，約為同 等功能PC系統(tǒng)成本的1/10~1/5。
4. 采用Internet技術(shù)和電信技術(shù)，把異常的信息以多媒體信息的形式實(shí)時(shí) 發(fā)送給用戶，使用戶能在第一時(shí)間直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)狀況。而且不受距離影響，即 使你遠(yuǎn)在千里之外也能收到信息，在第一時(shí)間采取相應(yīng)的措施。并能保存最直接 有效的圖像證據(jù)。
5. 適用范圍廣，我們的系統(tǒng)適用于家庭、超市、倉(cāng)庫(kù)、學(xué)校、工地等，對(duì)火 災(zāi)、盜竊等可疑活動(dòng)都能做出判斷，誤報(bào)、漏報(bào)率低。
6使用簡(jiǎn)便，不需要配備專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和使用，使用成本低。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖所示，本實(shí)施例中嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括嵌入式底 板l、嵌入式的核心板2、通信模塊3、無(wú)線網(wǎng)關(guān)4、圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備5、 USB 接口6、郵件服務(wù)器7和終端設(shè)備8。本嵌入式系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410開(kāi) 發(fā)板，主頻可達(dá)200MHz;存儲(chǔ)器為64MB SDRAM,由兩片K4S561632組成， 工作在32位模式下；閃存為64MB NAND Flash,采用K9F1208芯片；10M以 太網(wǎng)接口，采用CS8900Q3芯片；通信模塊3為有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊3.1和 GPRS/CDMA通信模塊3.2。 UART串行口，波特率達(dá)115200bps;圖像數(shù)據(jù)采集 設(shè)備5為USB攝像頭，采用Vimicro ZC0301Plus芯片。USB接口 6為4個(gè)USB l.l接口；終端設(shè)備8為電腦8.1、 PDA8.2和可接收彩信的手機(jī)8.3。
4個(gè)USB攝像頭分別對(duì)應(yīng)連接嵌入式底板1上的4個(gè)USB 1.1接口的信號(hào)輸入端，4個(gè)USB 1.1接口的信號(hào)輸出端均與嵌入式底板1中的嵌入式的核心板 2的輸入端連接，嵌入式的核心板2的輸出端通過(guò)UART串行口與GPRS通信模 塊(WAVECOM Q2403A GPRS MODULE)或CDMA通信模塊(WAVECOM Q24X8 CDMA MODULE)連接，且嵌入式的核心板2的輸出端還可連接CS8900A 以太網(wǎng)接口 。以太網(wǎng)接口通過(guò)信號(hào)傳輸線連接郵件服務(wù)器7和無(wú)線網(wǎng)關(guān)4的信號(hào) 輸入端，郵件服務(wù)器7和無(wú)線網(wǎng)關(guān)4的信號(hào)輸出端連接用戶臺(tái)式電腦或筆記本電 腦和PDA的信號(hào)接收端。而GPRS通信模塊或CDMA通信模塊的信號(hào)發(fā)送端與 用戶手機(jī)的信號(hào)接收端連接。所以當(dāng)四個(gè)攝像頭從各個(gè)方位二十四小時(shí)監(jiān)察周?chē)?環(huán)境，采集數(shù)字圖像信息。數(shù)字圖像信息通過(guò)USB接口輸入嵌入式核心板中，這 些數(shù)據(jù)在核心板中進(jìn)行圖像模式識(shí)別處理，若一切正常則數(shù)據(jù)被過(guò)濾之后系統(tǒng)繼 續(xù)監(jiān)控；若出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)則系統(tǒng)將標(biāo)注出數(shù)據(jù)異常之處，再采用TCP/IP協(xié)議通 過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊把圖像數(shù)據(jù)通過(guò)局域網(wǎng)LAN或INTERNET發(fā)送到指定郵件服務(wù)器 7中，接著轉(zhuǎn)發(fā)到用戶電子郵箱里；或者通過(guò)與局域網(wǎng)LAN或INTERNET相連的 無(wú)線網(wǎng)關(guān)4發(fā)送到用戶的PDA上，從而使用戶便可通過(guò)個(gè)人電腦在任何能上網(wǎng)的 環(huán)境下登陸注冊(cè)郵箱打開(kāi)郵件，從而了解現(xiàn)場(chǎng)信息；或者可直接通過(guò)PDA了解情 況。也可以利用GPRS/CDMA模塊把圖像數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)到用戶的手機(jī) 上，以便用戶再任何場(chǎng)地、情況下都能查看現(xiàn)場(chǎng)信息，最終實(shí)現(xiàn)移動(dòng)超遠(yuǎn)程監(jiān)控。
權(quán)利要求1、 一種嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括嵌入式底板(1)、嵌入式的核心板(2)、通信模塊(3)、圖像數(shù)據(jù)釆集設(shè)備(5)、 USB接口 (6)和終端設(shè)備(8)，至少一個(gè)用于采集圖像信息的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè) 備(5)與安裝在嵌入式底板(1)上的USB接口 (6)信號(hào)輸入端連接，通過(guò)與 USB接口 (6)信號(hào)輸出端連接從而能將采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像模式識(shí)別和 處理的嵌入式的核心板(2)設(shè)置在嵌入式底板(1)中，嵌入式的核心板(2) 的信號(hào)輸出端與安裝在嵌入式底板(1)上的通信模塊(3)輸入端相連，通信模 塊(3)將接收的信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給終端設(shè)備(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于通信模塊(3)為有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過(guò)與其相連接的有線網(wǎng)絡(luò)LAN或INTERNET將接收 到的經(jīng)嵌入式的核心板(2)處理過(guò)的圖像信號(hào)發(fā)送至用戶的郵件服務(wù)器(7)中， 用戶再通過(guò)與郵件服務(wù)器(7)相連的終端設(shè)備(8)接收?qǐng)D像信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于有線網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過(guò)與其相連接的有線網(wǎng)絡(luò)LAN或INTERNET將接收 到的經(jīng)嵌入式的核心板(2)處理過(guò)的圖像信號(hào)經(jīng)無(wú)線網(wǎng)關(guān)(4)發(fā)送給終端設(shè)備(8)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于通信模塊(3)為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征 在于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過(guò)與其相連接的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WLAN將接收到的經(jīng)嵌入 式的核心板(2)處理過(guò)的圖像信號(hào)發(fā)送至用戶的終端設(shè)備(8)中。
專(zhuān)利摘要本嵌入式數(shù)字圖像模式識(shí)別遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一種應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖像模式識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。它包括嵌入式底板、嵌入式的核心板、通信模塊、圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備、USB接口和終端設(shè)備，至少一個(gè)用于采集圖像信息的圖像數(shù)據(jù)采集設(shè)備(如CMOS攝像頭)與安裝在嵌入式底板上的USB接口信號(hào)輸入端連接，通過(guò)與USB接口信號(hào)輸出端連接從而能將采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像模式識(shí)別和處理的嵌入式的核心板設(shè)置在嵌入式底板中，嵌入式的核心板的信號(hào)輸出端與安裝在嵌入式底板上的通信模塊輸入端相連，通信模塊將接收的信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給終端設(shè)備。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境沒(méi)有特殊要求，體積小巧、隱蔽性強(qiáng)、安裝使用簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)H04L29/00GK201156803SQ20072013000
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者張曉海, 朱麗敏, 王小英, 陳英革, 力 馬 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院