一种基于arm的嵌入式智能工业远程监控系统的方法
【专利摘要】一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法，它涉及电子通信技术领域，它包括以下步骤：(1)、系统的图像采集及预处理功能主要完成对原始图像和压缩图像的采集、解包、组合、分包和封装；(2)、系统的运动检测功能主要实现运动目标检测和动态背景更新，并将有关警戒信息发给Web服务器或报告用户；(3)、系统的嵌入式Web服务器主要完成对客户端的连接请求的响应，并将压缩后的现场图像和有关信息组织成网页发送出去；它对所监控的视觉范围实现运动目标检测，并将现场图像通过有线或无线的方式发送至远程监控中心。
【专利说明】
一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法
技术领域
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[0001]本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法。
【背景技术】
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[0002]随着嵌入式计算机技术、通信技术、数字图像技术等的发展，监控技术也得到了迅速发展；基于PC的远程图像监控系统得到了迅速地普及。这种监控系统可被广泛应用于那些对于安全要求敏感的场合，如停车场、仓库、超市、自动贩卖机、ATM和交通管理等。当场景里出现可疑行为时，监控系统能及时向保安人员发出警报，从而避免犯罪的发生。
[0003]随着人们期望监控点的增多，对监控点的期望也在增多:期望监控点能够方便安装---省去繁琐的布线、期望监控点能够减轻监控人员判读图像的工作强度一一前端智能图像处理、期望能够省去中心的巨额投入一一通过简单的设备进行监控。这些期望导致一种新型监控系统的诞生一一基于嵌入式技术、网络技术和无线技术的带有前端图像处理功能的远程监控系统。
[0004]这种监控系统通常以嵌入式系统作为核心处理器，集成了嵌入式系统成熟的图像处理技术、网络通信技术、Web技术等，利用现有的计算机网络通信信道进行远程图像的传输，省去了繁琐的视频布线及昂贵的中心设备，前端具有图像检测功能，通过任何一台可以上网的计算机甚至手机即可获得监控现场的画面。
[0005]由于基于PC的远程图像监控系统结构复杂，稳定性、可靠性不高，价格高昂、操作烦琐等缺陷，不能满足某些监控领域的应用要求。基于嵌入式技术的智能图像监控系统必将有良好的应用与发展前景，由它代替当前普遍应用的基于PC的远程监控系统将成为必然趋势。
【发明内容】
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[0006]本发明的目的是提供一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法，它以远程图像监控系统领域现阶段的技术为参考，设计并实现了一种基于ARM内核的高性能的嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统；在对现场图像进行监控的基础上，嵌入了图像前端处理的功能，对所监控的视觉范围实现运动目标检测，并将现场图像通过有线(以太网)或无线(GPRS)的方式发送至远程监控中心；这两种传输通道分别采用了嵌入式Webserver技术和GPRS技术，在远程传输中起到互相弥补、传输方式灵活的作用。
[0007]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案:它包括以下步骤:
[0008]1、系统的图像采集及预处理功能主要完成对原始图像和压缩图像的采集、解包、组合、分包和封装等，如果摄像头带有云台，也对云台进行控制；
[0009]2、系统的运动检测功能主要实现运动目标检测和动态背景更新，并将有关警戒信息发给Web服务器或报告用户；
[0010]3、系统的嵌入式Web服务器主要完成对客户端的连接请求的响应，并将压缩后的现场图像和有关信息组织成网页发送出去，以便用户浏览；
[0011]4、系统的以太网功能完成有线传输信道的建立，以便用户通过网络访问系统；
[0012]5、系统的GPRS功能完成无线传输信道的建立，实现远程无线数据传输，与基于以太网的有线传输构成了两种方便灵活、互相弥补的传输方式。
[0013]本发明的工作原理:系统控制数字摄像头拍摄现场的图像，并采集由摄像头转换成一定数据格式后的原始图像。然后，ARM系统对原始图像数据进行自适应背景的运动目标检测运算，即当前端图像出现事先设定的不安全变化时，产生入侵报警；并对原始图像数据进行打包传输。同时基于ARM的Webserver处于侦听状态，一有客户端链接请求，WebServer组织网页将现场图片和有关信息发送至客户端，并采用客户端拖拽技术及时更新页面中的图像，以便用户监视现场的情况。系统启动时，GPRS模块自动建立GPRS链路，以供数据透明传输。如有入侵，则启用GPRS功能将入侵图片或报警信号发送至监控中心，以便监控人员根据这些现场情况作出相应处理。
[0014]本发明的有益效果:它以远程图像监控系统领域现阶段的技术为参考，设计并实现了一种基于ARM内核的高性能的嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统；在对现场图像进行监控的基础上，嵌入了图像前端处理的功能，对所监控的视觉范围实现运动目标检测，并将现场图像通过有线(以太网)或无线(GPRS)的方式发送至远程监控中心；这两种传输通道分别米用了嵌入式WebServer技术和GPRS技术，在远程传输中起到互相弥补、传输方式灵活的作用。
【具体实施方式】
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[0015]本【具体实施方式】采用以下技术方案:它包括以下步骤:
[0016]1、系统的图像采集及预处理功能主要完成对原始图像和压缩图像的采集、解包、组合、分包和封装等，如果摄像头带有云台，也对云台进行控制；
[0017]2、系统的运动检测功能主要实现运动目标检测和动态背景更新，并将有关警戒信息发给Web服务器或报告用户；
[0018]3、系统的嵌入式Web服务器主要完成对客户端的连接请求的响应，并将压缩后的现场图像和有关信息组织成网页发送出去，以便用户浏览；
[0019]4、系统的以太网功能完成有线传输信道的建立，以便用户通过网络访问系统；
[0020]5、系统的GPRS功能完成无线传输信道的建立，实现远程无线数据传输，与基于以太网的有线传输构成了两种方便灵活、互相弥补的传输方式。
[0021]本【具体实施方式】的工作原理:系统控制数字摄像头拍摄现场的图像，并采集由摄像头转换成一定数据格式后的原始图像。然后，ARM系统对原始图像数据进行自适应背景的运动目标检测运算，即当前端图像出现事先设定的不安全变化时，产生入侵报警；并对原始图像数据进行打包传输。同时基于ARM的Webserver处于侦听状态，一有客户端链接请求，Webserver组织网页将现场图片和有关信息发送至客户端，并采用客户端拖拽技术及时更新页面中的图像，以便用户监视现场的情况。系统启动时，GPRS模块自动建立GPRS链路，以供数据透明传输。如有入侵，则启用GPRS功能将入侵图片或报警信号发送至监控中心，以便监控人员根据这些现场情况作出相应处理。
[0022]本【具体实施方式】能实现的功能如下:
[0023]A、可控制摄像头采集两种格式的图像数据，通常为位图(BMP)图像和JPEG图像。这样做的原因是用于自适应背景的运动目标检测运算的图像必须是BMP图像，压缩后的图像数据难以胜任此算法；而未压缩的BMP图像数据量太大不适于嵌入式系统的远程传输；如在该ARM系统中将BMP图像压缩成JPEG图像，则需占用大量的硬件资源和处理器的运行时间，严重增加了 ARM系统的负担，影响系统的正常功能，因此将图像压缩工作交给摄像头来完成；
[0024]B、可实现自适应背景的运动目标检测及入侵报警功能。作为智能化的嵌入式图像监控系统，在系统中具有自适应入侵检测功能是必然的，是该监控系统的特点之一；
[0025]C、可实现基于嵌入式系统的WebServer搭建。基于嵌入式操作系统yC/0S_II和TCP/IP协议栈构架出网络通信平台；
[0026]D、可实现以网页方式传输监控现场的动态图像并能及时更新。这有助于远程用户在任何一台连上网的PC上只需打开IE浏览器，便能监视的现场情况；
[0027]E、可实现以GPRS方式传输入侵图像或报警信号。这需要设计GPRS数据传输模块，来完成建立GPRS链路、传输图像和维护GPRS链路的功能；
[0028]F、可实现对图像数据的BMP封装、打包等处理，以适应不同的功能要求。
[0029]本【具体实施方式】以远程图像监控系统领域现阶段的技术为参考，设计并实现了一种基于ARM内核的高性能的嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统；在对现场图像进行监控的基础上，嵌入了图像前端处理的功能，对所监控的视觉范围实现运动目标检测，并将现场图像通过有线(以太网)或无线(GPRS)的方式发送至远程监控中心；这两种传输通道分别米用了嵌入式Webserver技术和GPRS技术，在远程传输中起到互相弥补、传输方式灵活的作用。
[0030]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)、系统的图像采集及预处理功能主要完成对原始图像和压缩图像的采集、解包、组合、分包和封装等，如果摄像头带有云台，也对云台进行控制； (2)、系统的运动检测功能主要实现运动目标检测和动态背景更新，并将有关警戒信息发给Web服务器或报告用户； (3)、系统的嵌入式Web服务器主要完成对客户端的连接请求的响应，并将压缩后的现场图像和有关信息组织成网页发送出去，以便用户浏览； (4)、系统的以太网功能完成有线传输信道的建立，以便用户通过网络访问系统； (5)、系统的GPRS功能完成无线传输信道的建立，实现远程无线数据传输，与基于以太网的有线传输构成了两种方便灵活、互相弥补的传输方式。2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法，其特征在于它的工作原理:系统控制数字摄像头拍摄现场的图像，并采集由摄像头转换成一定数据格式后的原始图像；然后，ARM系统对原始图像数据进行自适应背景的运动目标检测运算，即当前端图像出现事先设定的不安全变化时，产生入侵报警；并对原始图像数据进行打包传输；同时基于ARM的WebServer处于侦听状态，一有客户端链接请求，WebServer组织网页将现场图片和有关信息发送至客户端，并采用客户端拖拽技术及时更新页面中的图像，以便用户监视现场的情况；系统启动时，GPRS模块自动建立GPRS链路，以供数据透明传输；如有入侵，则启用GPRS功能将入侵图片或报警信号发送至监控中心，以便监控人员根据这些现场情况作出相应处理。3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的嵌入式智能工业远程监控系统的方法，其特征在于它以远程图像监控系统领域现阶段的技术为参考，设计并实现了一种基于ARM内核的高性能的嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统；在对现场图像进行监控的基础上，嵌入了图像前端处理的功能，对所监控的视觉范围实现运动目标检测，并将现场图像通过有线或无线的方式发送至远程监控中心；这两种传输通道分别采用了嵌入式Webserver技术和GPRS技术，在远程传输中起到互相弥补、传输方式灵活的作用。
【文档编号】H04N7/18GK105898206SQ201510023165
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月14日
【发明人】傅涛, 傅德胜, 经正俊, 孙文静
【申请人】江苏博智软件科技有限公司