一种基于sopc的室内智能视频监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种基于SOPC的室内智能视频监控系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，视频监控是安全防范系统的重要组成部分，传统的视频监控系统的大致有如下三种:一、模拟视频监控系统。模拟视频监控系统发展较早，目前常称为第一代监控系统。系统特点:视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式，质量最高。模拟视频系统存在的问题:只适应于较小的地理范围；与信息系统无法交换数据；监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差；不易扩展。二、基于微机平台的多媒体监控。多媒体监控系统以高性能的多媒体工控机为核心，采用模块化结构，将主控端的全部设备集成与一体，另外，该系统还具有友好的人机交互界面和基于网络的多级分控能力，每一级都有自我管理和控制的功能，并可以受上一级的控制。DVR是第二代多媒体监控系统的核心产品，采用微机和Windows平台，在计算机中安装视频压缩卡和相应的DVR软件，不同型号视频卡可连接1/2/4路视频，支持实时视频和音频，是第一代模拟视频监控系统升级实现数字化的可选方案，适合传统监控系统的改善，不适合新建的监控系统，又要求实现远程视频传输(超过1-2公里)的系统。多媒体监控系统特点:视频、音频信号的采集、存储主要为数字形式，质量较高；系统功能较为强大、完善；与信息系统可以交换数据；应用的灵活性较好。多媒体监控系统缺点:DVR系统从监控点到监控中心为模拟方式传输，与第一代系统相似存在许多缺陷，要实现远距离视频传输需铺设(租用)光缆、在光缆两端安装视频光端机设备，系统建设成本高，不易维护、且维护费用较大。三、基于嵌入式网络视频服务器/编解码器的网络化数字视频监控。网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号，通过计算机网络来传输，通过智能化的计算机软件来处理。系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。网络数字视频系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势:利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控；系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点；维护费用低，网络维护有网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统；系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索；在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站。但是，目前智能小区的研宄主要集中在商业大厦和办公大楼的整体控制上，而对单户型的室内智能控制研宄甚少，所以室内智能监控系统的研宄具有重大的现实意义和很大的研宄空间。另一方面，随着经济发展和社会进步，人们对现代化居住和办公的环境提出了更高要求。鉴于智能视频监控系统具有广泛的应用前景，比较理想的解决方案就是在室内安装视频监控系统，对室内的情况进行实时反馈，一旦发生意外能及时通知相关人员，达到实时安防监控。因此，亟须一种方便、高效的室内智能视频监控系统契合室内安防监控的发展。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于通过一种基于SOPC的室内智能视频监控系统，来解决以上【背景技术】部分提到的问题。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]一种基于SOPC的室内智能视频监控系统，其包括CXD摄像头、云台、步进电机、电机驱动电路、传感器组、N1s II软核处理器与Cyclone II相结合的主控制器、VGA显示模块、报警模块以及计算机终端；其中，所述主控制器包括视频A/D芯片、图像编码空间转换模块、VGA控制模块、SRAM存储器、图像预处理模块、N1s II软核处理器；所述C⑶摄像头设置于云台上，电连接主控制器，用于通过CCD传感器实时采集视频图像，输出给视频A/D芯片；所述视频A/D芯片用于将CCD摄像头输出的NTSC制式全电视信号解码为数字信号，输出给图像编码空间转换模块；所述图像编码空间转换模块用于通过视频解码模块将所述数字信号转换为YCrCb信号，通过空间转换模块将所述YCrCb信号转换为RGB信号；所述RGB信号的一路输出给VGA控制模块，VGA控制模块对RGB信号进行DA变换后输出给VGA显示模块；RGB信号的另一路存入SRAM存储器，供给图像预处理模块和N1s II软核处理器读取进行下一步处理；所述图像预处理模块用于从SRAM存储器中读取RGB信号，经过Scicos-HDL处理为二值化图像，对于模糊的边缘运用分数阶微分掩模进行图像增强，提供给N1s II软核处理器做运动目标检测与跟踪；所述N1s II软核处理器用于将图像预处理模块处理后的图像与SRAM存储器中存放的背景图像数据使用差分法进行处理，得到图像差异信息，并据此进行轮廓提取，计算得到最大的图像轮廓信息确定为跟踪对象，根据跟踪对象的坐标控制电机驱动电路，电机驱动电路驱动步进电机运动，步进电机带动云台转动，CCD摄像头随跟踪对象运动，从而完成运行目标的检测与跟踪；所述传感器组用于实时监测室内的环境参数信息，输出给N1sII软核处理器，N1s II软核处理器将监控数据、传感器组检测到的信息通过通讯模块输出给计算机终端；所述报警模块用于在收到主控制器发送来传感器组的数据异常时，产生声光报警，在发现运动目标时，指示灯闪烁，告知有异常情况。
[0006]特别地，所述N1s II软核处理器及其外设的创建和配置利用SOPC Builder完成，定制成SOPC组件；在N1s II集成开发环境下用C++语言编程完成各个组件间的有机配合，实现智能监控功能。
[0007]特别地，所述视频A/D芯片选用TV Decoder 7181芯片，所述图像编码空间转换模块中的视频解码模块选用硬件模块ITU656，空间转换模块选用YCrCb to RGB模块。
[0008]特别地，所述电机驱动电路选用L298N驱动芯片，电机驱动电路与步进电机之间加有光耦隔离，采用PWM方式控制步进电机。
[0009]特别地，所述传感器组包括但不限于温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器及红外热释传感器。
[0010]本发明提出的基于SOPC的室内智能视频监控系统是基于SOPC技术的机器视觉技术及传感器技术相结合的视频目标跟踪、报警平台，能够根据温度、湿度、烟雾、人员活动设定值进行报警，并且把报警消息发送给远程用户。本发明硬件和软件升级方便，可以根据用户定制，在短时间内完成符合要求的监控系统；支持远程网络监控，方便应用于家居、商场、图书馆等室内场合。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例提供的基于SOPC的室内智能视频监控系统示意图；
[0012]图2为本发明实施例提供的运动物体检测与跟踪流程图；
[0013]图3为本发明实施例提供的基于DCT的JPEG图像压缩流程图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。
[0015]请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的基于SOPC的室内智能视频监控系统示意图。
[0016]本实施例中基于SOPC的室内智能视频监控系统具体包括CXD摄像头、云台、步进电机、电机驱动电路、传感器组、N1s II软核处理器与Cyc