智能网络图像监测系统的研究

2012-08-31 09:47:49来源: 21ic

图像监测在许多领域有着广泛的应用,目前已经安装上的图像监测系统大约60%沿用早期的摄像头加电视和录像带,并采用有线模拟视频传输技术构成。这种方案存在图像质量低、录像带不易保管、资源容易删改、录像机磁鼓寿命短、需专人看管换带、数据的存储量大、查询取证检索和图像压缩后期处理困难等难点。另一方面,有线模拟视频监测存在无线联网、只能以点对点的方式监视现场、布线工程量极大、对距离十分敏感、不能为远程实时监测和中心联网监测提供可扩展性等技术性缺陷。本文提出一种采用FPGA和CMOS数字传感器实现前端数据采集、利用单片机进行图像鉴别和压缩、通过以太网控制器实现图像数据传输的图像监测系统。该系统不仅实现了图像信号数据采集,而且数据传输速度和稳定性高;不仅灵活性好、成本低,而且具有网络化、智能化等优点。

1 系统组成和工作原理

整个图象监测系统采用C/S架构,由本地服务器和多台智能图像采集前端组成分布式网络监测系统。本地服务器和图像采集前端在实现时使用的是自成局域网的方案,采用UDP传输协议和分时轮循管理模式。客户端采集数据,本地服务器处理数据和发送数据。本地服务器之间通过广域网连接,采用FTP传输协议。系统网络连接如图1所示。

11.jpg

嵌入式CPU对采集来的数据进行识别处理,并将有效的图像数据通过以太网卡控制器发送到本地服务器,本地服务器进行图像处理或显示,并向各个终端发送控制信息。同时,本地服务器还决定是否处理过的数据发送到广域网上。

2 图像采集传输系统

图像采集传输系统前端采集图像信号,并将它转化为数字信号,由CPU将这些图像数据通过网络上传到服务器,以供服务器进行图像处理或显示等。同时,服务器也通过网络同图像采集前端发送控制信号、显示信息,向终端查询设备状态、设备信息以及发布网络的辅助协议数据包等。图像采集传输系统包括图像采集存储模块、输入输出模块、电源设计模块、通信模块、红外检测和有效图像识别模块以及其它的附属单元。

22.jpg

2.1 图像采集存储模块

系统的图像传感器选择的是CMOS型高分辨率、高速率彩色图像传感器OV7620。如果用CPU直接从CMOS芯片中采集数据,CPU的速度跟不上,存在着高速外设与低速CPU之间不匹配的问题,因此用FPGA实现图像传感器和CPU之间的速度匹配,如图2所示。FPGA内部可以分为内存分配、产生SRAM的读写时序和地址、为网卡和CMOS提供主频、键盘扩展、产生LCD的控制时序等几部分以及其它附属模块。

FPGA根据CPU的读写信号和CMOS的输出信号产生缓存的读写时序和地址信号。当一帧图像采集完成时,FPGA向CPU发出一个申请信号,表示缓存里面有一帧数据可以进行读取。如果CPU不应答,表示这帧数据可以丢弃。这时FPGA重新根据CMOS图像传感器的输出信号向缓存输送一帧数据,如此循环。如果CPU给出应答信号,FPGA停止向缓存输送数据,等待CPU发送读信号。当CPU发出读信号时,FPGA把CPU的读信号转化为内存的读信号。即FPGA首先根据CMOS的输出数据转化为内存的读信号。

[1] [2]

关键字:智能网络  图像监测系统  UDP  传输协议

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0831/article_5805.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
智能网络
图像监测系统
UDP
传输协议

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved