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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)是基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。它采用Linux系統(tǒng)作為服務(wù)器端平臺(tái)，以ARM9內(nèi)核的S3C2440作為服務(wù)器平臺(tái)處理器，以USB攝像頭作為圖像采集設(shè)備，用開(kāi)源軟件mjpg-streamer對(duì)圖像視屏數(shù)據(jù)流進(jìn)行MJPG壓縮處理，并且通過(guò)以太網(wǎng)傳輸。著重于實(shí)現(xiàn)一個(gè)易搭建，通用性好，能用于臨時(shí)性監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)圖像視頻監(jiān)控服務(wù)器。
- 詳細(xì)介紹：
- 本系統(tǒng)是基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用Linux系統(tǒng)作為服務(wù)器端平臺(tái)，以ARM9內(nèi)核的S3C2440作為服務(wù)器平臺(tái)處理器，以USB攝像頭作為圖像采集設(shè)備，用開(kāi)源軟件mjpg-streamer對(duì)圖像視屏數(shù)據(jù)流進(jìn)行MJPG壓縮處理，并且通過(guò)以太網(wǎng)傳輸。著重于實(shí)現(xiàn)一個(gè)易搭建，易配置，通用性好，能用于臨時(shí)性監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)圖像視頻監(jiān)控服務(wù)器，可讓客戶(hù)機(jī)通過(guò)瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控遠(yuǎn)程目標(biāo)攝像頭，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程共享攝像頭的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 隨著嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了基于嵌入式系統(tǒng)的遠(yuǎn)程圖像視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為信息產(chǎn)業(yè)，管理行業(yè)、監(jiān)控行業(yè)提供了快捷、高效、廉價(jià)的服務(wù)。豐富的網(wǎng)絡(luò)功能為我們提供了實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用的可能性，各種視頻傳輸編碼技術(shù)的發(fā)展使我們的視頻傳輸效率越來(lái)越高，未來(lái)的監(jiān)控可以通過(guò)移動(dòng)通信設(shè)備手機(jī)、PDA隨時(shí)隨地隨心所欲的對(duì)交通、公共建筑、私人住宅等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。 但是就目前狀況而言，雖然擁有了搭建這些應(yīng)用服務(wù)的基本技術(shù)支持，但是目前國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)視頻還存在應(yīng)用不夠廣泛，形式單一，功能簡(jiǎn)單，應(yīng)用軟件普及率低等特點(diǎn)。還有以下幾個(gè)方面成為阻礙：一是服務(wù)商不提供相應(yīng)支持，應(yīng)為服務(wù)器負(fù)荷大，成本居高不下，回報(bào)不樂(lè)觀；二是可用軟件不多，有效搭建服務(wù)器的難度大方法少；三是系統(tǒng)擴(kuò)展性差，不能支持不同型號(hào)的攝像頭。再加上在很多實(shí)際應(yīng)用中并不一定需要進(jìn)行實(shí)時(shí)活動(dòng)的圖像傳輸，只要在相隔一定時(shí)間內(nèi)傳輸一幅靜止的圖片或者有意義有必要的時(shí)刻傳輸靜止圖像在來(lái)供監(jiān)控人員分析即可。因此本文將設(shè)計(jì)一種基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，即在嵌入式設(shè)備端上完成圖像和視頻的采集、并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，能用于臨時(shí)性監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)圖像視頻監(jiān)控服務(wù)器，可讓客戶(hù)機(jī)通過(guò)瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控遠(yuǎn)程目標(biāo)攝像頭，適用各種USB接口的攝像頭，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程共享攝像頭的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本文設(shè)計(jì)的基于嵌入式Linux的圖像監(jiān)控系統(tǒng)與其他遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相比，有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1)搭建系統(tǒng)難度小，不需要專(zhuān)門(mén)的大型服務(wù)器，只需使用嵌入式微處理器ARM9組成的輕量級(jí)流服務(wù)器。 (2)擴(kuò)展性強(qiáng)，可適用市場(chǎng)上的通用USB攝像頭，可適用通用的瀏覽器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠(yuǎn)程控制。 (3)通過(guò)分析采集到的視頻進(jìn)行圖片環(huán)境監(jiān)控，只需進(jìn)行有意義的圖片的分析，不需要存儲(chǔ)大量視頻信息。 (4)成本和功耗低，采用開(kāi)源的linux系統(tǒng)，使用功耗極低但性能優(yōu)越的ARM9處理器，使系統(tǒng)的成本和功耗降到了最低。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 經(jīng)過(guò)本人同意并由相關(guān)部門(mén)法律授權(quán)
作品可展示的形式
- 實(shí)物，產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本系統(tǒng)可應(yīng)用于對(duì)交通、公共建筑、私人住宅等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在實(shí)際應(yīng)用中并不一定需要進(jìn)行實(shí)時(shí)活動(dòng)的圖像傳輸，只要在相隔一定時(shí)間內(nèi)傳輸一幅靜止的圖片或者有意義有必要的時(shí)刻傳輸靜止圖像在來(lái)供監(jiān)控人員分析即可的需求當(dāng)中；或者是監(jiān)控成本極低的條件下進(jìn)行推廣和應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)圖像視頻監(jiān)控市場(chǎng)充滿(mǎn)了機(jī)會(huì)，2010年，國(guó)內(nèi)圖像視頻監(jiān)控市場(chǎng)的總體市場(chǎng)規(guī)模為110億美金，年增長(zhǎng)率為31%，其中基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的占有率越來(lái)越大，越來(lái)越受用戶(hù)青睞。 項(xiàng)目完成后，投入實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)，形成年產(chǎn)1000套的中試生產(chǎn)規(guī)模。按900元每套銷(xiāo)售價(jià)格計(jì)，年產(chǎn)值=900×1000=90萬(wàn)元。所需處理器，芯片等材料成本50萬(wàn)，能耗以及工人成本需10萬(wàn)，總成本為60萬(wàn)元，年利稅總額30萬(wàn)元，其中稅金6萬(wàn)元，利潤(rùn)24萬(wàn)元。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀如下： 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展從技術(shù)角度出發(fā)大概劃分為三個(gè)階段：第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)，到第二代基于“PC＋多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)，到第三代完全基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS)]。 1.傳統(tǒng)模擬閉路視監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV) 傳統(tǒng)模擬閉路視監(jiān)控系統(tǒng)，依賴(lài)攝像機(jī)、纜、錄像機(jī)和監(jiān)視器等專(zhuān)用設(shè)備。例如，攝像機(jī)通過(guò)專(zhuān)用同軸纜輸出視頻信號(hào)[2]。纜連接到專(zhuān)用模擬視頻設(shè)備，系統(tǒng)中的信號(hào)采集、傳輸、存儲(chǔ)均為模擬形式。雖然具有良好的實(shí)時(shí)性和圖像質(zhì)量。但是有以下幾個(gè)局限性： （1）有限監(jiān)控能力。 ?。?）錄像負(fù)載重。 （3）系統(tǒng)擴(kuò)展性差。 （4）形成不了有效的聯(lián)動(dòng)報(bào)警。 2. 基于“PC＋多媒體卡”數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)(DVR) 現(xiàn)今用的較多的“模擬-數(shù)字”監(jiān)控系統(tǒng)(DVR)：以數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)DVR為核心半模擬-半數(shù)字方案，從攝像機(jī)到DVR 仍采用同軸纜輸出視頻信號(hào)，通過(guò)DVR同時(shí)支持錄像和回放，并可支持有限IP網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)[3]。這類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)功能較強(qiáng)，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。但由于DVR產(chǎn)品五花八門(mén)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，所以這一代系統(tǒng)是非標(biāo)準(zhǔn)封閉系統(tǒng)，DVR系統(tǒng)仍存在大量局限： ?。?）復(fù)雜布線。 ?。?）有限可擴(kuò)展性。 ?。?）功耗和成本較高。 （4）有限遠(yuǎn)程監(jiān)視/控制能力。 3．基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IPVS) 基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這是未來(lái)的監(jiān)控系統(tǒng)潮流。與前面兩種方案相比存在顯著區(qū)別。該系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)是攝像機(jī)內(nèi)置Web服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并直接提供以太網(wǎng)端口。這些攝像機(jī)生成JPEG或MPEG4 數(shù)據(jù)文件，可供任何經(jīng)授權(quán)客戶(hù)機(jī)從網(wǎng)絡(luò)中任何位置訪問(wèn)、監(jiān)視、記錄并打印，而不是生成連續(xù)模擬視頻信號(hào)形式圖像。網(wǎng)絡(luò)上用戶(hù)可以直接使用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上的圖像信息，還可以通過(guò)授權(quán)的方式控制遠(yuǎn)程目標(biāo)攝像頭?；贗P網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有視頻編碼處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸通信、支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，因此使得監(jiān)控系統(tǒng)上升了一個(gè)新的臺(tái)階。 基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)克服了上述兩種監(jiān)控系統(tǒng)的局限性，擁有下述優(yōu)點(diǎn)： (1)不受距離限制。 (2)易于升級(jí)與全面可擴(kuò)展性。 (3)全面遠(yuǎn)程監(jiān)視，任何經(jīng)授權(quán)客戶(hù)機(jī)都可直接訪問(wèn)任意攝像機(jī)。 (4)成本和功耗低。
