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基于硬件压缩技术的嵌入式图像监控系统设计

2012-10-06 11:15
逆光飞舞
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1 引言

  在危险的工业现场等应用领域,实施图像监控的意义十分重大。图像监控技术从模拟图像监控到数字图像监控是监控系统发展的趋势,是数字化技术和计算机技术发展的必然结果。嵌入式图像监控系统属于数字图像监控系统,能够很好满足客观现状对图像监控系统的要求,达到多方位远程监控的目的。数字图像监控系统不仅符合信息产业的未来发展趋势,而且代表了监控行业的未来发展方向,蕴藏着巨大的商机和经济效益,基于小波压缩的嵌入式图像监控系统具有重要的现实意义,面向工业现场、交通、金融、商业等诸多领域的应用。

2 图像监控技术的发展概况

  2.1 本地模拟图像监控系统存在的问题

  图像监控技术的发展经历了三个主要阶段:模拟图像监控技术,基于pc的数字图像监控技术和基于嵌入式系统的数字图像监控技术。目前国内还较多地使用本地模拟图像监控系统,即采用由摄像机、视频矩阵、监视器和录像机组成的监控系统,使用视频线、控制线等电缆连接。虽然本地模拟图像监控系统能够保证采集得到的图像清晰、不失帧,但在许多方面都存在着明显的局限:

  (1) 输距离小,只能实现本地监控,而且图像质量随传输距离的增加而明显下降;

  (2) 系统的可扩展性差,由于电视或计算机与摄像头的接口数目是有限的,因此扩展性差,无法形成复杂的监控网络;

  (3) 后期处理能力不强,无法利用先进的数字图像处理技术,而且由于存储介质限制,无法实现图像数据的大容量存储;

  (4) 无法利用现有的网络,必须重新铺设专用线路,存在重复投资等问题。

  2.2 对图像监控系统的要求

  随着技术的进步和社会经济的不断发展,客观上对图像监控系统的准确性、有效性和方便性提出了更高的要求,主要体现在以下两个方面:

  (1)需要实施图像监控的范围更加广阔,由传统的安防监控向管理监控和生产经营监控发展,而且对同一套系统的覆盖面和实施距离也提出了更高的要求,达到点多面广的监控效果;

  (2)要求监控系统与管理信息系统、网络系统结合,实现对大量图像数据的压缩存储、传输和自动处理,从而达到资源共享,为各级管理人员和决策者提供方便、快捷和有效的服务。

  数字图像监控系统不仅可以克服模拟图像监控系统的局限性,而且能够很好地满足客观现状对图像监控系统的高要求。第一代数字图像监控系统是以pc机为核心,以大容量硬盘作为存储介质,使用pc机处理图像信号,利用计算机的数据处理能力与显示器的高清晰度,将视频信号通过视频采集卡采集到计算机中、并由显示器显示,大大提高了图像的质量,利用通信接口卡,可以通过通信网络实现信息在一个多个监控中心的共享,很好地体现了数字图像监控系统的优势。但同时也存在缺点:一是无法实现“无人值守”,系统需要专人看护;二是稳定性较差,整个系统的稳定性依赖于pc机的性能,而且功耗相对较大。新一代的数字图像监控系统以嵌入式处理器为核心,开发以太网接口直接实现图像数据经现有网络传输,授权用户在任何地方都可以通过普通的网络浏览器查看监控终端的图像,工程费用大大降低,而且系统可以长时间稳定运行。

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