一种基于树莓派的实时目标检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于目标检测技术领域，公开了一种基于树莓派的实时目标检测装置，基于树莓派的实时目标检测装置设置有：树莓派开发板；树莓派开发板通过3.3v或5v接口连接有电源，树莓派开发板通过CSI连接器连接有摄像头，树莓派开发板的HDMI接口通过HDMI连接VGA转接线连接有显示器，树莓派开发板的USB接口连接有键盘与鼠标。本实用新型专利技术通过摄像头采集视频数据，树莓派开发板可通过网络将这些数据上传至云端，用户可以通过智能终端进行查看。本实用新型专利技术所运用的树莓派开发板相对于其他的处理板来说具有以下优势：体积小，结构简单，适用于视频目标检测的开发和利用，能够有效地实时进行目标检测，达到更好的视频监控效果。

A Real-time Target Detection Device Based on Raspberry Pie

The utility model belongs to the technical field of target detection, and discloses a real-time target detection device based on raspberry pie. The real-time target detection device based on raspberry pie includes: raspberry pie development board; raspberry pie development board is connected with power supply through 3.3V or 5V interface; raspberry pie development board is connected with camera through CSI connector; and raspberry pie development board is connected with VGA through HDMI interface. The adapter connects the display, and the USB interface of the raspberry development board connects the keyboard and the mouse. The utility model collects video data through a camera, and the raspberry pie development board can upload the data to the cloud through the network, and users can view the data through an intelligent terminal. Compared with other processing boards, the raspberry pie development board used in the utility model has the following advantages: small size, simple structure, suitable for the development and utilization of video target detection, effective real-time target detection, and better video surveillance effect.

【技术实现步骤摘要】
一种基于树莓派的实时目标检测装置
本技术属于目标检测
，尤其涉及一种基于树莓派的实时目标检测装置。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这杆的：树莓派开发板是由英国树莓派开发板基金会支持研发的一种小型计算机，尺寸只有银行卡大小，价格便宜，在学习或者科研方面入门门槛具不高，具有有很好的兼容性。树莓派开发板不仅自带有简单的电脑操作系统，还具有很强的视频编码和解码能力；因此树莓派开发板的开发可以用在多个领域，例如：文字转语音服务、FM电台发射器、Hadoop集群、视频目标检测和跟踪等等。随着城市化发展的加快，很多小区都会布置监控设备，但是监控设备高昂的成本也是监控设备无法普及的关键。视频目标检测技术主要是通过计算机视觉方法减除视频中时间和空间上的冗余信息，对目标位置变化具有一定的灵敏度。目前这种视频目标检测技术主要运用到智能监控或者目标识别与追踪上。但是行业内满足上述技术方案的硬件需求太高，尤其是X86芯片和GPU都价格不菲，导致成本费太高；传输距离受限制；软件开放性较差；功耗较高等现象。综上所述，现有技术存在的问题是：现有的视频目标检测装置对硬件要求太高，导致成本费太高；传输距离受限制；软件开放性较差；功耗较高等现象。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种基于树莓派的实时目标检测装置。本技术是这杆实现的，一种基于树莓派的实时目标检测装置设置有：树莓派开发板；树莓派开发板通过3.3v或5v接口连接有电源，树莓派开发板通过CSI连接器连接有摄像头，树莓派开发板的HDMI接口通过HDMI连接VGA转接线连接有显示器，树莓派开发板的USB接口连接有键盘与鼠标；树莓派开发板包括视频数据采集器、视频数据处理器、运动目标检测装置和视频数据存储器；视频数据采集器首先将树莓派开发板中的照相机模式配置成视频输入模式，然后利用V4L2技术对视频数据进行采集；视频数据处理器在接收到摄像头采集的信息后，通过树莓派开发板64位ARMV8处理模块后快速的对视频信息进行编码处理，将所采集的视频数据编码成h.264格式；运动目标检测装置使用MXNet在树莓派开发极系统内部搭建一个轻量级的卷积神经网络，并在树莓派开发板上创建计算机视觉系统；视频数据存储器中，主要通过连接到AWSCloud上，利用云端管理进行轻量级卷积神经网络的管理和数据的存储。进一步，树莓派开发板为RaspberryPi3ModelB，是新一代四核心BroadcomBCM283764位ARMv8处理器，其处理器速度可达到1.2GHz，ARMv8包含1GBRAM的内存；4个USB接口，扩充的40引脚GPIO插头，板载BCM43143WiFi芯片，支持蓝牙和WIFI；HDMI输出端口；储存装置：microSD；SD卡读卡器。进一步，摄像头采用的是CameraV2.1型号的摄像头。进一步，摄像头通过CSI连接器连接。进一步，键盘与鼠标通过USB接口连接。进一步，网线接口或者板载WiFi芯片进行网络连接。进一步，电源线接口连接Android充电线，电压3.3v或5v。进一步，HDMI输出端口连接显示所。进一步，microSD存储下载好的树莓派开发板系统和训练的卷积神经网络模型。本技术通过摄像头采集视频数据，检测其识别目标的速率为2.067s/帧，平均精度达到71.24mAP，整个系统从视频数据采集到训练结果的存储，可以很好地的达到实时性的目的，最后利用树莓派开发板通过网络将这些数据上传至云端，用户可以通过智能终端进行查看。整个系统在造价和运营成本上都大大低于市面上的监控系统，并且本技术所运用的树莓派开发板相对于其他的处理板来说具有以下优势：体积小，结构简单，适用于视频目标检测的开发和利用，能够有效地实时进行目标检测，达到更好的视频监控效果。附图说明图1是本技术实施例提供的基于树莓派的实时目标检测装置结构示意图；图2是本技术实施例提供的基于树莓派的实时目标检测装置工作原理图；图3是本技术实施例提供的树莓派开发板的硬件结构图；图4是本技术实施例提供的V4L2视频采集技术原理图；图中：1、树莓派开发板；2、电源；3、摄像头；4、显示器；5、键盘；6、鼠标。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。如图1和图2所示，本技术实施例提供的基于树莓派的实时目标检测装置包括：树莓派开发板1、电源2、摄像头3、显示器4、键盘5、鼠标6。树莓派开发板1通过3.3v或5v接口连接有电源2，树莓派开发板1通过CSI连接器连接有摄像头3，树莓派开发板1的HDMI接口通过HDMI连接VGA转接线连接有显示器4，树莓派开发板1的USB接口连接有键盘5与鼠标6；树莓派开发板1包括视频数据采集器、视频数据处理器、运动目标检测装置和视频数据存储器；视频数据采集器是将树莓派开发板1中的照相机模式配置成视频输入模式；视频数据处理器在接收到摄像头3采集的信息后，通过树莓派开发板64位ARMV8处理模块后快速的对视频信息进行处理；运动目标检测装置使用MXNet在树莓派开发板1系统内部搭建一个轻量级的卷积神经网络，并在树莓派开发板1上创建计算机视觉系统；视频数据存储器，主要通过连接到AWSCloud上，利用云端管理进行轻量级卷积神经网络的管理和数据的存储。系统工作原理：视频数据采集器主耍通过CSI连接器连接摄像头3完成，首先将树莓派开发板1的摄像头3的相机模式配置成视频输入模式。配置完成后，通过LinuxV4L2视频采集技术对视频数据进行采集；视频数据处理器在接受采集到的视频数据之后，将视频数据进行编码，编码格式是h.264格式；运动目标检测装置，通过MXNet深度学习库，搭建一个轻量级额卷积神经网络，将已经编码好的视频数据放到卷积神经网络中进行训练，得出训练结果；视频数据存储器，将训练好的结果，通过连接到AWSCloud上，利用云端管理进行轻量级卷积神经网络的管理和数据的存储。进一步，树莓派开发板1为RaspberryPi3ModelB，是新一代四核心BroadcomBCM283764位ARMv8处理器，其处理器速度可达到1.2GHz，ARMv8包含1GBRAM的内存；4个USB接口，扩充的40引脚GPIO插头，板载BCM43143WiFi芯片，支持蓝牙和WIFI；HDMI输出端口；储存装置：microSD；SD卡读卡器。进一步，摄像头3采用的是CameraV2.1型号的摄像头。本技术在使用时，将转接好的摄像头3固定于某处，每当有人路过其摄像头3所覆盖范围时候，此时的视频数据会通过摄像头3传入到树莓派开发板1的系统内部通过ARMV8处理器对视频数据进行处理。传入树莓派开发板1系统内部的视频数据可以支持多种的存储格式，包括H264、mp4等，通过HDMI连接到显示器4上面，在PC端进行控制。使用SSD算法在树莓派开发板1内部利用MXNet深度学习库进行实现，搭建一个轻量级的卷积神经网络，对摄像头3所传入的视频数据进行训练，对所传入的视频数据的目标进行检测判断，在所覆盖的区域内，若有人出现，会对其进行检测和跟踪，并将此时的数据进行存储，并通过让发备和AWSCloud中创建安全连接；连接之后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于树莓派的实时目标检测装置，其特征在于，所述基于树莓派的实时目标检测装置设置有：树莓派开发板；树莓派开发板通过3.3v或5v接口连接有电源，树莓派开发板通过CSI连接器连接有摄像头，树莓派开发板的HDMI接口通过VGA转接线连接有显示器，树莓派开发板的USB接口连接有键盘与鼠标；树莓派开发板包括视频数据采集器、视频数据处理器、运动目标检测装置和视频数据存储器；视频数据采集器是将树莓派开发板中的照相机模式配置成视频输入模式；视频数据处理器在接收到摄像头采集的信息后，通过树莓派开发板64位ARMV8处理模块后快速的对视频信息进行处理；运动目标检测装置在树莓派开发板系统内部搭建一个轻量级的卷积神经网络，并在树莓派开发板上创建计算机视觉系统；视频数据存储器中，通过连接到AWS Cloud上，利用云端管理进行轻量级卷积神经网络的管理和数据的存储。

【技术特征摘要】
1.一种基于树莓派的实时目标检测装置，其特征在于，所述基于树莓派的实时目标检测装置设置有：树莓派开发板；树莓派开发板通过3.3v或5v接口连接有电源，树莓派开发板通过CSI连接器连接有摄像头，树莓派开发板的HDMI接口通过VGA转接线连接有显示器，树莓派开发板的USB接口连接有键盘与鼠标；树莓派开发板包括视频数据采集器、视频数据处理器、运动目标检测装置和视频数据存储器；视频数据采集器是将树莓派开发板中的照相机模式配置成视频输入模式；视频数据处理器在接收到摄像头采集的信息后，通过树莓派开发板64位ARMV8处理模块后快速的对视频信息进行处理；运动目标检测装置在树莓派开发板系统内部搭建一个轻量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彤岩，肖翔，徐嘉临，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：新型
国别省市：四川,51