多功能定時監(jiān)視系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著家庭和小型辦公系統(tǒng)的財產(chǎn)和電氣設(shè)備不斷增加，安全防范和火災(zāi)監(jiān)測成為現(xiàn)代家庭和小型辦公系統(tǒng)必須考慮的一個重要問題。大型的樓宇都有樓宇自動化裝置，而小型的辦公系統(tǒng)或者家庭基本沒有防控系統(tǒng)。為了滿足小型辦公系統(tǒng)和家庭對安全和防火的需要，本文以便攜性好、成本低廉、安裝方便為設(shè)計目標，研究并實現(xiàn)了基于單片機的多功能定時監(jiān)視系統(tǒng)。
　　 文章從硬件和軟件兩方面討論，提出了硬件系統(tǒng)的基本架構(gòu)和軟件系統(tǒng)的組成模塊。硬件由MCU、圖像采集、人

2、機交互界面、外部存儲、年歷／時間讀寫和通信接口六部分組成。軟件由特征提取模塊、工作控制模塊、操作界面、時鐘模塊和通信模塊五部分組成。
　　 系統(tǒng)的核心模塊為特征提取模塊。模塊實現(xiàn)兩種功能——運動物體監(jiān)測和火災(zāi)監(jiān)測。通過對運動物體的監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測區(qū)域是否有可疑的異?，F(xiàn)象。針對MCU內(nèi)存空間小和處理速度慢的缺點，提出了基于Sobel邊緣提取和基于幀間差分法兩種算法，實現(xiàn)運動物體監(jiān)測；對于火災(zāi)監(jiān)測，采用基于幀間差分法實現(xiàn)?；赟

3、obel邊緣提取算法先對區(qū)域內(nèi)的每幀圖像進行物體的輪廓提取和篩選，用八鄰域搜索法去噪，然后通過對比連續(xù)兩幀圖像中物體的輪廓的變化，判定被監(jiān)測區(qū)域是否有物體運動?；趲g差分法的算法先求得區(qū)域中連續(xù)兩幀輸入圖像的差分圖像，并對差分圖像進行二值化，再用八鄰域快速掃描的方法判定圖像中是否存在物體的運動軌跡，進而判斷物體的運動情況?；趲g差分法的火災(zāi)監(jiān)測算法，對一系列輸入圖像中的每一幀圖像和前后五幀圖像求取平均強度值，若平均強度值變化較小，表

4、示被監(jiān)測系統(tǒng)沒有火災(zāi)發(fā)生，算法結(jié)束；否則對連續(xù)幀圖像進行求差運算和中值濾波去噪，利用瞬時時間值求得強度變化門限；最后統(tǒng)計差分圖像的強度變化分布，判定被監(jiān)測區(qū)域是否有火災(zāi)現(xiàn)象發(fā)生。
　　 為了便于用戶對監(jiān)視系統(tǒng)的功能進行設(shè)置和查詢，系統(tǒng)需要對大量的定時提醒信息和異常情況進行存儲管理。定時提醒信息通過系統(tǒng)的萬年歷時鐘模塊管理。在時鐘管理模塊中，遵循盡可能減少數(shù)據(jù)移動和節(jié)省MCU處理時間的原則，設(shè)計了基于雙地址映射機制的存儲、搜索、刪