基于嵌入式的视频监控系统技术方案

基于嵌入式的视频监控系统，属嵌入式视频监控领域。包括上位机、视频图像监控和入侵监测网络子系统。视频图像监控子系统利用视频采集卡和监控球机完成监控视频的采集；入侵监测网络子系统由分布在监测区域的监测节点、用于身份识别的移动节点及负责网络管理调度的协调器组成，以完成入侵对象的实时监测和身份识别；上位机主要完成对监控球机的控制及监控视频、入侵对象的实时矢量地图位置显示。入侵监测网络子系统监测到非法入侵对象告知上位机，由其控制视频图像监控网络子系统完成对入侵对象的跟踪监测。本发明专利技术将基于嵌入式的入侵监测网络系统与数字视频监控系统结合起来实现了视频监控的智能化，适用于对视频监控系统实时性、可靠性要求较高的场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于嵌入式的视频监控监控系统，属于嵌入式及视频监控

技术介绍
近年来，随着国民经济的迅速发展及信息技术，网络技术的迅速发展，监控系统在各行业的应用日渐广泛，监控系统已经不是单单在通信、安全等行业应用，银行、电力、交通、安检以及军事设施等领域对安全防范和现场记录报警系统的需求与日俱增，要求越来越高，视频监控在生产生活各方面得到了非常广泛的应用。它在逐步向其他行业，公众方向发展。随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制技术也有长足的发展。虽然监控系统己经广泛地存在于各种公共场所，但实际的监控任务仍需要较多的人工完成，而且现有的视频监控系统通常只是录制视频图像，提供的信息是没有经过解释的视频图像，只能用作事后取证，没有充分发挥监控的实时性和主动性。社会治安状况的日趋复杂，公共安全问题不断凸显，城市犯罪突出，手段不断更新、升级。这些都迫切要求加快发展以主动预防为主的视频监控系统。论文通过加入监测网络子系统实现了对入侵对象的检测报警，大大提高了监控系统的实时性和主动性。在《微计算机信息》(测控自动化)2009年第25卷第9-1期朱洪涛发表的《基于图像采集卡的智能安防监控系统设计》一文中所描述的智能安防监控系统，利用计算机视觉技术对监控摄像机采集的视频信息进行分析、处理，文中采用基于时间差分的目标检测与跟踪方法实现无人值守时的简单预警,与传统的监控系统相比较有了很大的改进,实现了监控预警的功能。但是,算法的复杂度较高，系统可靠性和稳定性严格依赖于跟踪算法，且在跟踪算法的研究上还存在着一些缺点。
技术实现思路
本专利技术针对现有视频监控系统实时性和主动性的不足，提出了一种嵌入式的视频监控系统。本专利技术采用基于嵌入式系统的协调器和监测节点组成星型网络，并加入移动节点对进入监控区域合法对象的身份验证，实现了监控区域内入侵对象的身份认证以及实时监测报警，提高了视频监控系统的实时性和主动性。本专利技术所采用的技术方案如下：一种基于嵌入式系统的视频监控系统，主要包括上位机、视频图像监控子系统和入侵监测网络子系统，其特征在于上位机通过串口连接入侵监测网络子系统并通过RS-485控制总线连接视频图像监控子系统，视频图像监控子系统包括视频采集卡以及监控球机，视频采集卡通过PCI接口与上位机连接，并通过视频线直接连接监控球机；上位机通过RS-485控制总线与监控球机连接并控制球机的转动；入侵监测网络子系统由协调器、监测节点以及移动节点组成，协调器与上位机相连接，监测节点与协调器之间采用无线通信方式；移动节点分配给进入监测区域的被授权进入监控区域的工作人员即合法人员，通过无线的方式发送身份认证信息给监测节点完成身份认证；协调器包括微处理器、射频通信模块、电源，其中微处理器连接射频通信模块实现数据的传输，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供电；监测节点包括微处理器、射频通信模块、红外热释电探测模块和电源，其中微处理器分别连接射频通信模块和红外热释电探测模块，电源分别和微处理器、射频通信模块以及红外热释电探测模块连接并对其进行供电；移动节点包括微处理器、射频通信模块和电源，微处理器连接射频通信模块，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供电，监测节点有序的分布在监测地区，监测区域内的局部一定数目的监测节点与其所属协调器组成一个星形网络，由多个星形网络组成入侵监测网络子系统；其中监测节点监测到入侵对象进行身份认证，进入监测区域的合法人员携带的移动节点发送身份认证消息给监测节点，身份认证后监测节点将报警信息通过射频模块以无线的方式通知协调器，协调器通过串口将报警信息告知上位机。上位机完成入侵对象在监测区域地图上的实时显示并通过485线发送命令控制监控球机转动到指定位置。所述的视频图像监控子系统中的视频采集卡采用中维世纪JVS-C890Q四路视频采集卡；所述的监控球机采用立方模拟高速球机。所述的入侵监测网络子系统中协调器、监测节点和移动节点中的射频通信模块为CC1120射频模块。所述的入侵监测网络子系统中监测节点监测用的热释电红外模块为RE200B热释电红外模块。上述基于嵌入式的视频监控系统的工作方法，上位机对整个系统进行配置和调度，上位机控制完成视频图像监控网络子系统及入侵监测网络子系统的初始化，并根据入侵监测网络子系统的监测信息控制视频图像监控网络子系统的监控球机完成对入侵对象的跟踪监测，该工作方法大致分为两个阶段：系统初始化阶段、正常监测阶段，其中初始化阶段的工作方法步骤如下：a.上位机控制入侵监测网络子系统完成初始化；系统上电初始化，入侵监测网络子系统中协调器及其所辖监测节点位置信息都保存在上位机中，初始化时根据监测区域边界以及上位机中存储的监测节点坐标信息以平面地图的方式绘制出监测区域内监测节点分布图，上位机通过串口向协调器发送组网命令，协调器与其所属监测节点联系，经过调整功率等阶段完成组网；组网完成后，协调器和监测节点处于接收状态，其中监测节点监测到入侵对象主动发送报警消息告知协调器；b.上位机控制视频图像监控网络子系统的初始化：通过上位机实现视频采集卡的初始化，初始化SDK以及各通道，完成各通道视频显示，同时通过上位机将各监测节点的位置作为预置点初始化到监控球机中以便上位机控制监控球机完成对入侵对象的跟踪监测；正常监测阶段的工作方法，步骤如下：ⅰ.视频图像监控网络子系统正常监测阶段监控球机根据预先设置的转速转动，完成对周边监控区域的监控，监控视频在上位机中实时显示；同时监控球机随时接收来自上位机的命令完成对非法入侵对象的追踪；ⅱ.入侵监测网络子系统在正常监测阶段，协调器一直处于接收状态，监测节点处于接收状态并轮询监测节点中热释电红外模块查看是否有入侵对象，监测到入侵对象时对其进行身份验证，监测节点主要完成入侵对象的监测和身份验证两部分功能；入侵对象分为两类：合法入侵对象、非法入侵对象；当我们的工作人员作为合法入侵对象进入监控区域，我们会分配给工作人员一个移动节点作为合法身份的标识，该移动节点主要包括微处理器、射频模块和电源模块，移动节点进入监控区域会不停发送身份验证信息，当监测节点监测到入侵对象时，会对入侵对象进行身份认证，带有移动节点的合法对象通过移动节点不停的向监测节点发送认证消息，监测节点接收到该认证消息则认为进入监控区域的对象为合法对象，一定时间收不到认证消息或收到非法消息则认为对象非法，监测节点通过无线射频模块将此非法入侵对象报警信息发送给协调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式系统的视频监控系统，主要包括上位机、视频图像监控子系统和入侵监测网络子系统，其特征在于上位机通过串口连接入侵监测网络子系统并通过RS‑485控制总线连接视频图像监控子系统，视频图像监控子系统包括视频采集卡以及监控球机，视频采集卡通过PCI接口与上位机连接，并通过视频线直接连接监控球机；上位机通过RS‑485控制总线与监控球机连接并控制球机的转动；入侵监测网络子系统由协调器、监测节点以及移动节点组成，协调器与上位机相连接，监测节点与协调器之间采用无线通信方式；移动节点分配给进入监测区域的被授权进入监控区域的工作人员即合法人员，通过无线的方式发送身份认证信息给监测节点完成身份认证；协调器包括微处理器、射频通信模块、电源，其中微处理器连接射频通信模块实现数据的传输，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供电；监测节点包括微处理器、射频通信模块、红外热释电探测模块和电源，其中微处理器分别连接射频通信模块和红外热释电探测模块，电源分别和微处理器、射频通信模块以及红外热释电探测模块连接并对其进行供电；移动节点包括微处理器、射频通信模块和电源，微处理器连接射频通信模块，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供电，监测节点有序的分布在监测地区，监测区域内的局部一定数目的监测节点与其所属协调器组成一个星形网络，由多个星形网络组成入侵监测网络子系统。...

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式系统的视频监控系统，主要包括上位机、视频图像监控子系统和入
侵监测网络子系统，其特征在于上位机通过串口连接入侵监测网络子系统并通过RS-485控
制总线连接视频图像监控子系统，视频图像监控子系统包括视频采集卡以及监控球机，视频
采集卡通过PCI接口与上位机连接，并通过视频线直接连接监控球机；上位机通过RS-485
控制总线与监控球机连接并控制球机的转动；入侵监测网络子系统由协调器、监测节点以及
移动节点组成，协调器与上位机相连接，监测节点与协调器之间采用无线通信方式；移动节
点分配给进入监测区域的被授权进入监控区域的工作人员即合法人员，通过无线的方式发送
身份认证信息给监测节点完成身份认证；协调器包括微处理器、射频通信模块、电源，其中
微处理器连接射频通信模块实现数据的传输，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供
电；监测节点包括微处理器、射频通信模块、红外热释电探测模块和电源，其中微处理器分
别连接射频通信模块和红外热释电探测模块，电源分别和微处理器、射频通信模块以及红外
热释电探测模块连接并对其进行供电；移动节点包括微处理器、射频通信模块和电源，微处
理器连接射频通信模块，电源分别连接微处理器和射频通信模块为其供电，监测节点有序的
分布在监测地区，监测区域内的局部一定数目的监测节点与其所属协调器组成一个星形网
络，由多个星形网络组成入侵监测网络子系统。
2.如权利要求1所述的基于嵌入式的视频监控系统，其特征在于所述的视频图像监控
子系统中的视频采集卡采用中维世纪JVS-C890Q四路视频采集卡；所述的监控球机采用立方
模拟高速球机。
3.如权利要求1所述的基于嵌入式的视频监控系统，其特征在于所述的入侵监测网络
子系统中协调器、监测节点和移动节点中的射频通信模块为CC1120射频模块。
4.如权利要求1所述的基于嵌入式的视频监控系统，其特征在于所述的入侵监测网络
子系统中监测节点监测用的热释电红外模块为RE200B热释电红外模块。
5.一种如权利要求1所述的基于嵌入式的视频监控系统的工作方法，上位机对整个系
统进行配置和调度，上位机控制完成视频图像监控网络子系统及入侵监测网络子系统的初始
化，并根据入侵监测网络子系统的监测信息控制视频图像监控网络子系统的监控球机完成对
入侵对象的跟踪监测，该工作方法大致分为两个阶段：系统初始化阶段、正常监测阶段，其
中初始化阶段的工作方法步骤如下：
a.上位机控制入侵监测网络子系统完成初始化；系统上电初始化，入侵监测网络子系统
中协调器及其所辖监测节点位置信息都保存在上位机中，初始化时根据监测区域边界以及上
位机中存储的监测节点坐标信息以平面地图的方式绘制出监测区域内监测节点分布图，上位
机通过串口向协调器发送组网命令，协调器与其所属监测节点联系，经过调整功率等阶段完

\t成组网；组网完成后，协调器和监测节点处于接收状态，其中监测节点监测到入侵对象主动
发送报警消息告知协调器；
b.上位机控制视频图像监控网络子系统的初始化：通过上位机实现视频采集卡的初始
化，初始化SDK以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑来波，英宁，王景，丁程，张瑞夏，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37