专利名称：嵌入式数字图像模式识别远程监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监控系统，具体的说是一种应用嵌入式计算机技术和数 字图像模式识别技术相结合的远程监控系统。
背景技术：
目前，常规的安防监控系统大都使用红外探测器、震动探测器、智能视频识 别监控报警系统、摄像机监控系统、嵌入式网络监控系统，但是这些系统都有很 多的局限性。
主动红外探测器不能长时间受阳光的照射，而且很容易受大雾、风沙、落叶、 小鸟等的影响，误报率很高。
被动红外探测器容易受各种热源、阳光源、辐射的干扰，当环境温度和人体 温度接近时，探测和灵敏度都会明显下降，有时会造成短时的失灵，而且人体的 红外辐射容易被遮挡，不易被探测器接收。
震动探测器则易受风扇、空调、变压器、旋转电机、超声波等震动源的影响， 误报率也很高。
智能视频识别监控报警系统虽然在一开始对视频图像进行采集，结合图像亮 色变化信息和区域变化信息，描绘运动特征的轮廓，并结合特征运动趋势和活动 范围判断特征是人、动物还是火情，实现了一定的智能化，但是它并没有把图像 信息呈现到用户面前，只是通过不同的警报声来区分不同的情况，用户并不能直 观的了解现场情况。它和以上三种探测器一样具有以下的缺点
1、 没有记录并保存图像数据。人们只能单凭声音很难判断是误报还是有异 常发生，并且它们都不能让我们直观的看到现场情况。另外一旦由于未能及时赶 到而让窃贼跑掉，事后很难再将其抓获，因为这些系统都不能保存最直接有效的 图像证据。
2、 不能进行远程报警。上述探测器都只能产生警铃，但是声波的传播范围 毕竟有限的，超出一定的范围我们就无法听到声音，就无法及时采取应对措施，从而只能让自己的财产遭受损失。
相对而言，之后的两种监控系统在图像方面进行了一定的改进，人们能看到 现场情况，但是却带来了另一方面的问题。
比如摄像机监控系统这种系统主要是把摄像机连接到一个具有监视屏幕的 中央计算机上，每台摄像机以小的间隔把图像传送到监视屏幕上。图像被频繁与 贮存在监视屏幕中的基准图像进行比较，只要从摄像机所接收的图像与监视屏幕 的基准图像不同就发出报警信号。虽然此系统也加入了一定的图像识别技术，但 是它必须把海量的图像数据传送给中央计算机后才能进行识别，这不但增加了传 输的负担，而且系统功耗高、体积大、移动性差，无法实现超远程移动监控。另 外，这种类型的系统安装不够隐蔽，操作复杂，设备成本和使用成本高。
,同样嵌入式网络监控系统虽然能通过网络实现图像传输，实现了远程监控。 但是它没有采用图像模式识别技术，仍需把海量的数据一股脑的传给服务器，这 就如同是在给原本繁忙的网络雪上加霜。而且由于系统不能自动识别环境情况， 只能由监控人员人工地从大量的数据中找出异常，这不仅增加了工作人员的工作 量，也为公司增加了劳务费用。另外，每个人都不可能24小时集中精力，这样 就很有可能产生漏报。
总之现有的安防监控系统没能将这两个突出问题综合解决好，另外在通讯距 离和通讯方式上不具备对超远距离、移动通讯的支持。 发明内容
1、 发明目的为了解决现有安防监控系统存在的不足，本实用新型提供一 种嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，该系统利用嵌入式计算机技术和图像 模式识别技术，采用多路摄像头从各个角度对管辖区域进行连续24小时不间断
监控，自动对环境可能出现的各种异常情况进行判别。当出现异常情况时立即通
过email把图片发送到指定的邮件服务器上，并立即以彩信的方式发送到指定手 机上，使得即使在千里之外的管理者也能及时详细了解所发生的异常情况，以便 迅速果断地采取最合理的处理方法。而且嵌入式图像模式识别远程报警系统对环 境没有特殊要求，体积小巧、隐蔽性强、安装使用简便。
2、 技术方案本实用新型所述的一种嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征在于它包括嵌入式底板、嵌入式的核心板、通信模块、图像数据采 集设备、USB接口和终端设备，至少一个用于采集图像信息的图像数据采集设 备(如CCD或CMOS摄像头)与安装在嵌入式底板上的USB接口信号输入端 连接，通过与USB接口信号输出端连接从而能将采集到的图像数据进行图像模 式识别和处理的嵌入式的核心板设置在嵌入式底板中，嵌入式的核心板的信号输 出端与安装在嵌入式底板上的通信模块输入端相连，通信模块将接收的信号通过 网络传输给终端设备。
为了在有线网络中传输信号，本实用新型中的通信模块为有线网络通信模 块。这样有线网络通信模块通过与其相连接的有线网络LAN或INTERNET将接 收到的经嵌入式的核心板处理过的图像信号发送至用户的邮件服务器中，用户再 通过与邮件服务器相连的终端设备(如电脑)接收图像信号。或者，经与有线 网络LAN或INTERNET相连的无线网关将信号直接经发送到与无线网关连接的 终端设备(如用户的PDA)接收图像信号。
为了在无线网络中传输信号，本实用新型中的通信模块也可为无线网络通信 模块。这样无线网络通信模块通过与其相连接的无线网络WLAN (如 GPRS/CDMA网络)将接收到的经嵌入式的核心板处理过的图像信号发送至用户 的终端设备中。
本实用新型的工作原理是利用安置在建筑物内的摄像头监察建筑物内环 境，采集图像信息。图像信息通过USB接口传入嵌入式核心板，这些数据在核心 板中进行图像模式识别处理。若一切正常则过滤之继续监控；若出现异常则先标 注异常之处，再利用网络通信模块把图像数据通过LAN/INTERNET发送到用户电 子邮箱或PDA上，用户可通过个人电脑或直接通过PDA了解现场信息。也可以利 用GPRS/CDMA模块把图像数据通过GPRS/CDMA网络发到用户手机上，以便用户再 任何场地、情况下都能查看现场信息。实现移动超远程监控。
3、有益效果本实用新型的有益效果如下，
l.本系统主要是利用摄像头进行拍照和识别，即不受温度、辐射、风沙、动 物等外物影响，误报率低。
2.釆用了图像模式识别技术，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤用户 不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。这样一方面大大减轻了工作人员的负担，另一方面为之后的数据传输减少了传输量，减少了漏报、误报 率。
3. 利用了嵌入式技术，根据软硬件的具体要求进行量体裁衣，去除冗余，使 软硬件都达到最精简状态。与PC机相比，嵌入式系统的功耗低、体积小，对环 境的适应性强、移动性强，安装隐蔽性强，更主要的是价格也便宜很多，约为同 等功能PC系统成本的1/10~1/5。
4. 采用Internet技术和电信技术，把异常的信息以多媒体信息的形式实时 发送给用户，使用户能在第一时间直观地了解现场状况。而且不受距离影响，即 使你远在千里之外也能收到信息，在第一时间采取相应的措施。并能保存最直接 有效的图像证据。
5. 适用范围广，我们的系统适用于家庭、超市、仓库、学校、工地等，对火 灾、盗窃等可疑活动都能做出判断，误报、漏报率低。
6使用简便，不需要配备专业人员进行系统维护和使用，使用成本低。
附图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图所示，本实施例中嵌入式数字图像模式识别远程监控系统包括嵌入式底 板l、嵌入式的核心板2、通信模块3、无线网关4、图像数据采集设备5、 USB 接口6、邮件服务器7和终端设备8。本嵌入式系统采用三星公司的S3C2410开 发板，主频可达200MHz;存储器为64MB SDRAM,由两片K4S561632组成， 工作在32位模式下；闪存为64MB NAND Flash,采用K9F1208芯片；10M以 太网接口，采用CS8900Q3芯片；通信模块3为有线网络通信模块3.1和 GPRS/CDMA通信模块3.2。 UART串行口，波特率达115200bps;图像数据采集 设备5为USB摄像头，采用Vimicro ZC0301Plus芯片。USB接口 6为4个USB l.l接口；终端设备8为电脑8.1、 PDA8.2和可接收彩信的手机8.3。
4个USB摄像头分别对应连接嵌入式底板1上的4个USB 1.1接口的信号输入端，4个USB 1.1接口的信号输出端均与嵌入式底板1中的嵌入式的核心板 2的输入端连接，嵌入式的核心板2的输出端通过UART串行口与GPRS通信模 块(WAVECOM Q2403A GPRS MODULE)或CDMA通信模块(WAVECOM Q24X8 CDMA MODULE)连接，且嵌入式的核心板2的输出端还可连接CS8900A 以太网接口 。以太网接口通过信号传输线连接邮件服务器7和无线网关4的信号 输入端，邮件服务器7和无线网关4的信号输出端连接用户台式电脑或笔记本电 脑和PDA的信号接收端。而GPRS通信模块或CDMA通信模块的信号发送端与 用户手机的信号接收端连接。所以当四个摄像头从各个方位二十四小时监察周围 环境，采集数字图像信息。数字图像信息通过USB接口输入嵌入式核心板中，这 些数据在核心板中进行图像模式识别处理，若一切正常则数据被过滤之后系统继 续监控；若出现异常数据则系统将标注出数据异常之处，再采用TCP/IP协议通 过网络通信模块把图像数据通过局域网LAN或INTERNET发送到指定邮件服务器 7中，接着转发到用户电子邮箱里；或者通过与局域网LAN或INTERNET相连的 无线网关4发送到用户的PDA上，从而使用户便可通过个人电脑在任何能上网的 环境下登陆注册邮箱打开邮件，从而了解现场信息；或者可直接通过PDA了解情 况。也可以利用GPRS/CDMA模块把图像数据通过GPRS/CDMA网络发到用户的手机 上，以便用户再任何场地、情况下都能查看现场信息，最终实现移动超远程监控。
权利要求1、 一种嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征在于它包括嵌入式底板(1)、嵌入式的核心板(2)、通信模块(3)、图像数据釆集设备(5)、 USB接口 (6)和终端设备(8)，至少一个用于采集图像信息的图像数据采集设 备(5)与安装在嵌入式底板(1)上的USB接口 (6)信号输入端连接，通过与 USB接口 (6)信号输出端连接从而能将采集到的图像数据进行图像模式识别和 处理的嵌入式的核心板(2)设置在嵌入式底板(1)中，嵌入式的核心板(2) 的信号输出端与安装在嵌入式底板(1)上的通信模块(3)输入端相连，通信模 块(3)将接收的信号通过网络传输给终端设备(8)。
2、 根据权利要求1所述的嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征 在于通信模块(3)为有线网络通信模块。
3、 根据权利要求2所述的嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征 在于有线网络通信模块通过与其相连接的有线网络LAN或INTERNET将接收 到的经嵌入式的核心板(2)处理过的图像信号发送至用户的邮件服务器(7)中， 用户再通过与邮件服务器(7)相连的终端设备(8)接收图像信号。
4、 根据权利要求2所述的嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征 在于有线网络通信模块通过与其相连接的有线网络LAN或INTERNET将接收 到的经嵌入式的核心板(2)处理过的图像信号经无线网关(4)发送给终端设备(8)。
5、 根据权利要求1所述的嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征 在于通信模块(3)为无线网络通信模块。
6、 根据权利要求5所述的嵌入式数字图像模式识别远程监控系统，其特征 在于无线网络通信模块通过与其相连接的无线网络WLAN将接收到的经嵌入 式的核心板(2)处理过的图像信号发送至用户的终端设备(8)中。
专利摘要本嵌入式数字图像模式识别远程监控系统是一种应用嵌入式计算机技术和数字图像模式识别技术相结合的远程监控系统。它包括嵌入式底板、嵌入式的核心板、通信模块、图像数据采集设备、USB接口和终端设备，至少一个用于采集图像信息的图像数据采集设备(如CMOS摄像头)与安装在嵌入式底板上的USB接口信号输入端连接，通过与USB接口信号输出端连接从而能将采集到的图像数据进行图像模式识别和处理的嵌入式的核心板设置在嵌入式底板中，嵌入式的核心板的信号输出端与安装在嵌入式底板上的通信模块输入端相连，通信模块将接收的信号通过网络传输给终端设备。本实用新型的优点是对环境没有特殊要求，体积小巧、隐蔽性强、安装使用简便。
文档编号H04L29/00GK201156803SQ20072013000
公开日2008年11月26日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者张晓海, 朱丽敏, 王小英, 陈英革, 力 马 申请人:常熟理工学院