智能网络图像监测系统的研究

2006年10月16日

摘要:借助数码相机摄像原理,融合高速单片机技术、FPGA技术、高速CMOS图像传感器技术、点阵图形液晶技术和高速网络传输技术等,研制了一种智能化、网络化、小型化的图像监测系统。实践表明,这种系统可以缩短开发周期,灵活性好、柔性强；由于通过以太网控制器实现图像的数据传输,使系统数据传输速度和稳定性大大提高；而软件设计的模块化结构又使系统的通用性和可移植性增强,有利于系统的功能扩展。

关键词:以太网控制器、嵌入式系统、CMOS图像传感器、图像监测

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。

一、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。