一種基于arm的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法
【專利摘要】一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法，它涉及電子通信技術領域，它包括以下步驟：(1)、系統的圖像采集及預處理功能主要完成對原始圖像和壓縮圖像的采集、解包、組合、分包和封裝；(2)、系統的運動檢測功能主要實現運動目標檢測和動態背景更新，并將有關警戒信息發給Web服務器或報告用戶；(3)、系統的嵌入式Web服務器主要完成對客戶端的連接請求的響應，并將壓縮后的現場圖像和有關信息組織成網頁發送出去；它對所監控的視覺范圍實現運動目標檢測，并將現場圖像通過有線或無線的方式發送至遠程監控中心。
【專利說明】
一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法
技術領域
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[0001]本發明涉及電子通信技術領域，具體涉及一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法。
【背景技術】
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[0002]隨著嵌入式計算機技術、通信技術、數字圖像技術等的發展，監控技術也得到了迅速發展；基于PC的遠程圖像監控系統得到了迅速地普及。這種監控系統可被廣泛應用于那些對于安全要求敏感的場合，如停車場、倉庫、超市、自動販賣機、ATM和交通管理等。當場景里出現可疑行為時，監控系統能及時向保安人員發出警報，從而避免犯罪的發生。
[0003]隨著人們期望監控點的增多，對監控點的期望也在增多:期望監控點能夠方便安裝---省去繁瑣的布線、期望監控點能夠減輕監控人員判讀圖像的工作強度一一前端智能圖像處理、期望能夠省去中心的巨額投入一一通過簡單的設備進行監控。這些期望導致一種新型監控系統的誕生一一基于嵌入式技術、網絡技術和無線技術的帶有前端圖像處理功能的遠程監控系統。
[0004]這種監控系統通常以嵌入式系統作為核心處理器，集成了嵌入式系統成熟的圖像處理技術、網絡通信技術、Web技術等，利用現有的計算機網絡通信信道進行遠程圖像的傳輸，省去了繁瑣的視頻布線及昂貴的中心設備，前端具有圖像檢測功能，通過任何一臺可以上網的計算機甚至手機即可獲得監控現場的畫面。
[0005]由于基于PC的遠程圖像監控系統結構復雜，穩定性、可靠性不高，價格高昂、操作煩瑣等缺陷，不能滿足某些監控領域的應用要求。基于嵌入式技術的智能圖像監控系統必將有良好的應用與發展前景，由它代替當前普遍應用的基于PC的遠程監控系統將成為必然趨勢。
【發明內容】
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[0006]本發明的目的是提供一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法，它以遠程圖像監控系統領域現階段的技術為參考，設計并實現了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統；在對現場圖像進行監控的基礎上，嵌入了圖像前端處理的功能，對所監控的視覺范圍實現運動目標檢測，并將現場圖像通過有線(以太網)或無線(GPRS)的方式發送至遠程監控中心；這兩種傳輸通道分別采用了嵌入式Webserver技術和GPRS技術，在遠程傳輸中起到互相彌補、傳輸方式靈活的作用。
[0007]為了解決【背景技術】所存在的問題，本發明是采用以下技術方案:它包括以下步驟:
[0008]1、系統的圖像采集及預處理功能主要完成對原始圖像和壓縮圖像的采集、解包、組合、分包和封裝等，如果攝像頭帶有云臺，也對云臺進行控制；
[0009]2、系統的運動檢測功能主要實現運動目標檢測和動態背景更新，并將有關警戒信息發給Web服務器或報告用戶；
[0010]3、系統的嵌入式Web服務器主要完成對客戶端的連接請求的響應，并將壓縮后的現場圖像和有關信息組織成網頁發送出去，以便用戶瀏覽；
[0011]4、系統的以太網功能完成有線傳輸信道的建立，以便用戶通過網絡訪問系統；
[0012]5、系統的GPRS功能完成無線傳輸信道的建立，實現遠程無線數據傳輸，與基于以太網的有線傳輸構成了兩種方便靈活、互相彌補的傳輸方式。
[0013]本發明的工作原理:系統控制數字攝像頭拍攝現場的圖像，并采集由攝像頭轉換成一定數據格式后的原始圖像。然后，ARM系統對原始圖像數據進行自適應背景的運動目標檢測運算，即當前端圖像出現事先設定的不安全變化時，產生入侵報警；并對原始圖像數據進行打包傳輸。同時基于ARM的Webserver處于偵聽狀態，一有客戶端鏈接請求，WebServer組織網頁將現場圖片和有關信息發送至客戶端，并采用客戶端拖拽技術及時更新頁面中的圖像，以便用戶監視現場的情況。系統啟動時，GPRS模塊自動建立GPRS鏈路，以供數據透明傳輸。如有入侵，則啟用GPRS功能將入侵圖片或報警信號發送至監控中心，以便監控人員根據這些現場情況作出相應處理。
[0014]本發明的有益效果:它以遠程圖像監控系統領域現階段的技術為參考，設計并實現了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統；在對現場圖像進行監控的基礎上，嵌入了圖像前端處理的功能，對所監控的視覺范圍實現運動目標檢測，并將現場圖像通過有線(以太網)或無線(GPRS)的方式發送至遠程監控中心；這兩種傳輸通道分別米用了嵌入式WebServer技術和GPRS技術，在遠程傳輸中起到互相彌補、傳輸方式靈活的作用。
【具體實施方式】
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[0015]本【具體實施方式】采用以下技術方案:它包括以下步驟:
[0016]1、系統的圖像采集及預處理功能主要完成對原始圖像和壓縮圖像的采集、解包、組合、分包和封裝等，如果攝像頭帶有云臺，也對云臺進行控制；
[0017]2、系統的運動檢測功能主要實現運動目標檢測和動態背景更新，并將有關警戒信息發給Web服務器或報告用戶；
[0018]3、系統的嵌入式Web服務器主要完成對客戶端的連接請求的響應，并將壓縮后的現場圖像和有關信息組織成網頁發送出去，以便用戶瀏覽；
[0019]4、系統的以太網功能完成有線傳輸信道的建立，以便用戶通過網絡訪問系統；
[0020]5、系統的GPRS功能完成無線傳輸信道的建立，實現遠程無線數據傳輸，與基于以太網的有線傳輸構成了兩種方便靈活、互相彌補的傳輸方式。
[0021]本【具體實施方式】的工作原理:系統控制數字攝像頭拍攝現場的圖像，并采集由攝像頭轉換成一定數據格式后的原始圖像。然后，ARM系統對原始圖像數據進行自適應背景的運動目標檢測運算，即當前端圖像出現事先設定的不安全變化時，產生入侵報警；并對原始圖像數據進行打包傳輸。同時基于ARM的Webserver處于偵聽狀態，一有客戶端鏈接請求，Webserver組織網頁將現場圖片和有關信息發送至客戶端，并采用客戶端拖拽技術及時更新頁面中的圖像，以便用戶監視現場的情況。系統啟動時，GPRS模塊自動建立GPRS鏈路，以供數據透明傳輸。如有入侵，則啟用GPRS功能將入侵圖片或報警信號發送至監控中心，以便監控人員根據這些現場情況作出相應處理。
[0022]本【具體實施方式】能實現的功能如下:
[0023]A、可控制攝像頭采集兩種格式的圖像數據，通常為位圖(BMP)圖像和JPEG圖像。這樣做的原因是用于自適應背景的運動目標檢測運算的圖像必須是BMP圖像，壓縮后的圖像數據難以勝任此算法；而未壓縮的BMP圖像數據量太大不適于嵌入式系統的遠程傳輸；如在該ARM系統中將BMP圖像壓縮成JPEG圖像，則需占用大量的硬件資源和處理器的運行時間，嚴重增加了 ARM系統的負擔，影響系統的正常功能，因此將圖像壓縮工作交給攝像頭來完成；
[0024]B、可實現自適應背景的運動目標檢測及入侵報警功能。作為智能化的嵌入式圖像監控系統，在系統中具有自適應入侵檢測功能是必然的，是該監控系統的特點之一；
[0025]C、可實現基于嵌入式系統的WebServer搭建。基于嵌入式操作系統yC/0S_II和TCP/IP協議棧構架出網絡通信平臺；
[0026]D、可實現以網頁方式傳輸監控現場的動態圖像并能及時更新。這有助于遠程用戶在任何一臺連上網的PC上只需打開IE瀏覽器，便能監視的現場情況；
[0027]E、可實現以GPRS方式傳輸入侵圖像或報警信號。這需要設計GPRS數據傳輸模塊，來完成建立GPRS鏈路、傳輸圖像和維護GPRS鏈路的功能；
[0028]F、可實現對圖像數據的BMP封裝、打包等處理，以適應不同的功能要求。
[0029]本【具體實施方式】以遠程圖像監控系統領域現階段的技術為參考，設計并實現了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統；在對現場圖像進行監控的基礎上，嵌入了圖像前端處理的功能，對所監控的視覺范圍實現運動目標檢測，并將現場圖像通過有線(以太網)或無線(GPRS)的方式發送至遠程監控中心；這兩種傳輸通道分別米用了嵌入式Webserver技術和GPRS技術，在遠程傳輸中起到互相彌補、傳輸方式靈活的作用。
[0030]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征以及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法，其特征在于它包括以下步驟: (1)、系統的圖像采集及預處理功能主要完成對原始圖像和壓縮圖像的采集、解包、組合、分包和封裝等，如果攝像頭帶有云臺，也對云臺進行控制； (2)、系統的運動檢測功能主要實現運動目標檢測和動態背景更新，并將有關警戒信息發給Web服務器或報告用戶； (3)、系統的嵌入式Web服務器主要完成對客戶端的連接請求的響應，并將壓縮后的現場圖像和有關信息組織成網頁發送出去，以便用戶瀏覽； (4)、系統的以太網功能完成有線傳輸信道的建立，以便用戶通過網絡訪問系統； (5)、系統的GPRS功能完成無線傳輸信道的建立，實現遠程無線數據傳輸，與基于以太網的有線傳輸構成了兩種方便靈活、互相彌補的傳輸方式。2.根據權利要求1所述的一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法，其特征在于它的工作原理:系統控制數字攝像頭拍攝現場的圖像，并采集由攝像頭轉換成一定數據格式后的原始圖像；然后，ARM系統對原始圖像數據進行自適應背景的運動目標檢測運算，即當前端圖像出現事先設定的不安全變化時，產生入侵報警；并對原始圖像數據進行打包傳輸；同時基于ARM的WebServer處于偵聽狀態，一有客戶端鏈接請求，WebServer組織網頁將現場圖片和有關信息發送至客戶端，并采用客戶端拖拽技術及時更新頁面中的圖像，以便用戶監視現場的情況；系統啟動時，GPRS模塊自動建立GPRS鏈路，以供數據透明傳輸；如有入侵，則啟用GPRS功能將入侵圖片或報警信號發送至監控中心，以便監控人員根據這些現場情況作出相應處理。3.根據權利要求1所述的一種基于ARM的嵌入式智能工業遠程監控系統的方法，其特征在于它以遠程圖像監控系統領域現階段的技術為參考，設計并實現了一種基于ARM內核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實時操作系統；在對現場圖像進行監控的基礎上，嵌入了圖像前端處理的功能，對所監控的視覺范圍實現運動目標檢測，并將現場圖像通過有線或無線的方式發送至遠程監控中心；這兩種傳輸通道分別采用了嵌入式Webserver技術和GPRS技術，在遠程傳輸中起到互相彌補、傳輸方式靈活的作用。
【文檔編號】H04N7/18GK105898206SQ201510023165
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月14日
【發明人】傅濤, 傅德勝, 經正俊, 孫文靜
【申請人】江蘇博智軟件科技有限公司