基于ARM的蛋雞養(yǎng)殖場網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強、操作靈活等優(yōu)點，已滲透到工業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域，并隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化發(fā)展而逐步應用于農(nóng)業(yè)領域。近年來，廣泛應用于各行各業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多采用PC實現(xiàn)，具有體積大、效率低等缺點;隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正向著網(wǎng)絡化、數(shù)字化和小型化的方向發(fā)展。目前，我國蛋雞養(yǎng)殖業(yè)存在著疫病防控、環(huán)境污染

2、、蛋品質(zhì)量安全等問題，嚴重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蛋雞養(yǎng)殖急需改進養(yǎng)殖工程中的工藝、設備及環(huán)境控制技術(shù)。基于嵌入式技術(shù)的蛋雞養(yǎng)殖場網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡將雞舍內(nèi)的視頻信息實時傳遞到監(jiān)控平臺上，以觀察雞舍的衛(wèi)生環(huán)境、雞的健康狀況和雞蛋總數(shù)，這樣可減輕雞舍的環(huán)境污染、提高疫病的防控水平、確保蛋品的新鮮度、避免人員的頻繁出入。系統(tǒng)硬件、軟件設計方案如下:
　　 系統(tǒng)硬件是由嵌入式終端、交換機和監(jiān)控平臺組成，其中，嵌入式終端由中央處理器

3、(S3C2440)、存儲器、DM9000以太網(wǎng)卡、RS232通信串口、USB接口和攝像頭構(gòu)成;攝像頭采集視頻信息，送入嵌入式終端進行圖像處理和視頻壓縮，并將處理結(jié)果通過網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺上實時顯示。系統(tǒng)軟件包括嵌入式終端系統(tǒng)環(huán)境的構(gòu)建和嵌入式終端、監(jiān)控平臺的應用程序開發(fā)。
　　 構(gòu)建嵌入式終端系統(tǒng)環(huán)境的過程為，建立交叉編譯環(huán)境，安裝和配置基本網(wǎng)絡服務，移植系統(tǒng)引導程序，配置Linux-2.6.29內(nèi)核，基于Busybox制作文件

4、系統(tǒng)。
　　 嵌入式終端應用程序在主進程中實現(xiàn)的功能依次為，移植并加載攝像頭驅(qū)動程序，采集YUV格式的視頻圖像，疊加雞蛋個數(shù)于視頻圖像之上，壓縮視頻數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡傳輸視頻數(shù)據(jù)。在視頻采集的過程中，創(chuàng)建一個線程進行視頻幀圖像處理，將前后視頻幀拼接為一幅灰度圖像，進行二值化處理，基于歐氏距離獲取其距離圖像，并以低于雞蛋最小半徑為閾值(8)對其二值化，統(tǒng)計雞蛋的個數(shù)并將其返回主進程進行OSD字符疊加?；贖.264標準壓縮視頻數(shù)據(jù)，采用x

5、264編碼方式以舍棄H.264標準中復雜度高、對編解碼性能貢獻小的算法?；赗TP/RTCP流媒體傳輸協(xié)議將視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸至監(jiān)控平臺，RTP確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，RTCP管理數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，利用交換控制信息實現(xiàn)流量擁塞控制服務。
　　 監(jiān)控平臺應用程序采用x264解碼方式解碼視頻數(shù)據(jù)，利用DirectDraw技術(shù)直接訪問內(nèi)存空間顯示視頻圖像，以實現(xiàn)硬件加速功能并獲得高級圖形顯示性能。實驗結(jié)果表明，監(jiān)控平臺上實時顯示的視頻