CN108124119A - 基于嵌入式Linux的智能视频监控系统 - Google Patents

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毛振刚
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Abstract

本发明涉及一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于，所述的智能视频监控系统分为视频服务器和客户端两大部分；其中视频服务器分为视频模块、抓拍模块、录像模块、运动检测模块、报警模块、网络模块；客户端分为视频和图像数据接收与显示、服务器控制。本发明提供一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，结合背景差分法和混合高斯模型背景法两种算法优点的检测方法，使运动目标检测既简单、实时又能对背景进行自动更新，不需要人工参与的情况下，对视频监控画面做出相应反应。

Description

基于嵌入式Linux的智能视频监控系统
技术领域
本发明专利属于视频监控领域，尤其是一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高和安全意识的增强，如今视频监控早已是家喻户晓，在生活中的各个角落都可以见到监控探头的身影。人们生活中一个越来越重要的问题就是安全问题，许多小区、学校、商场等公共场所都架设了多路探头。从部署的探头数量上的增长速度可以觉察出如今生活中视频监控所起到的作用。视频监控技术就是在这种巨大需求的刺激下不断的更新和发展起来的，技术越来越成熟，并且整合多种技术用于发展视频监控。作为一个朝阳产业，视频监控以其方便性直观性安全领域发挥着重要作用，在特殊的场合，如银行、地铁站、监狱、军事基地等，特别是在一些调取视频录像来侦破案件的案例中，视频监控所起到的作用几乎无可替代。
目前，国内监控市场中硬盘录像机、网络硬盘录像机产品为监控产品市场主流。这类产品可以提供视频观看、录像、回放、存储、远程访问等功能，并且采用嵌入式技术。在嵌入式处理器性能大幅提升的推动下，这类监控产品具有安装简便、体积小、功能完善等特点，但是，作为一种传统的视频监控手段，实时监控的任务必须由专门的安保人员来完成，而且通常情况下是一个人盯着多路监控画面看，人的集中注意力时间是有限度的，难免会出现一些工作上的疏忽和大意，有可能正是这些疏忽大意导致很多悲剧和严重后果发生，同时，传统的这种监控方式必须做到将所有时间段的录像都存于硬盘中，因而需要大量的存储设备，并且，当需要调取录像时，需要从海量数据中去寻找有用的信息，往往耽误很多时间和精力，因此传统视频监控的发展在这方面呈现出一定的瓶颈，要打破这种限制，必须寻找一种新的思路。
发明内容
本发明克服现有技术的不足，提供一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，结合背景差分法和混合高斯模型背景法两种算法优点的检测方法，使运动目标检测既简单、实时又能对背景进行自动更新，不需要人工参与的情况下，对视频监控画面做出相应反应。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
所述的智能视频监控系统分为视频服务器和客户端两大部分；其中视频服务器分为视频模块、抓拍模块、录像模块、运动检测模块、报警模块、网络模块；客户端分为视频和图像数据接收与显示、服务器控制；其中基于嵌入式Linux的智能视频监控系统可实现两个综合功能：①普通监控模式，即关闭运动检测模块，此时客户端可通过浏览器查看远程视频监控画面，且能够在浏览器中控制视频服务器。②智能监控模式，即开启运动检测模块，此时视频服务器能够自动识别监控画面中的异常目标，从而触发抓拍模块、录像模块、报警模块，客户端可在浏览器中查看到监控画面。
而且，所述的抓拍模块采用开源的libjpeg库实现将YUV压缩为JPEG图像、bmp压缩为JPEG格式。
而且，所述的所述报警模块采用蜂鸣器报警；
其中报警模块分为两种报警模式，第一种是客户端通过点击浏览器界面的：“开启”和“关闭”来控制报警的开和关；第二种是客户端开启了智能监控后，运动检测模块发现当前有运动目标出现时来触发报警。
而且，所述的运动检测模块用来实现智能视频监控功能。
而且，所述的录像模块的录像流程分为创建录像文件、写入录像文件和关闭录像文件。
而且，所述的视频模块分为视频采集、视频参数控制、色度控制、亮度控制、饱和度控制、对比度控制。
而且，所述的视频采集采用USB摄像头。
而且，所述的视频采集设置有V4L2接口来操作USB摄像头。
而且，所述的V4L2接口用来获取和设置视频数据、发现视频设备、采集视频、视频参数控制。
本发明优点和积极效果是：
1、本发明能够自动对监控中的目标进行分析，在有安全隐患出现时，立即触发报警模块，通知安防人员，使相关人员提前做好准备；能够24小时不间断监控，有效的避免了一些严重后果发生，具有可靠性高、响应速度快的优点。
2、本发明实现了在智能监控中检测到运动物体开始录像，未检测到运动物体时暂停录像的功能，减少了在实际监控系统中录像文件的容量，去除大量的冗余信息；结合背景差分法和混合高斯模型背景法两种算法优点的检测方法，使运动目标检测既简单、实时又能对背景进行自动更新。
附图说明
图1是基于嵌入式Linux的智能视频监控系统功能图。
具体实施方式
结合附图对本发明具体实施例做进一步详述：
如图1所示，本发明所述的一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于，所述的智能视频监控系统分为视频服务器和客户端两大部分；其中视频服务器分为视频模块、抓拍模块、录像模块、运动检测模块、报警模块、网络模块；客户端分为视频和图像数据接收与显示、服务器控制；
其中基于嵌入式Linux的智能视频监控系统可实现两个综合功能：①普通监控模式，即关闭运动检测模块，此时客户端可通过浏览器查看远程视频监控画面，且能够在浏览器中控制视频服务器。②智能监控模式，即开启运动检测模块，此时视频服务器能够自动识别监控画面中的异常目标，从而触发抓拍模块、录像模块、报警模块，客户端可在浏览器中查看到监控画面。
视频模块主要是完成视频采集、视频参数的控制。
抓拍模块主要是有异常情况时触发抓拍和远程客户端在浏览器中点击“抓拍”两种情形，抓拍功能的实现需要根据USB摄像头采集视频流的格式来做相应的操作；采用开源的libjpeg库实现将YUV压缩为JPEG图像、将bmp压缩为JPEG格式。
录像模块将录制的视频文件为AVI格式文件，生成的录像文件保存在服务器指定目录下，录像模块运行情形包括两种：
第一种，该情形为用户在客户端浏览器录像功能中点击：“开始”按钮，并过一定时间后再点击“停止”按钮，这种情况下，服务器收到开始录像命令后启动录像线程，收到录像停止命令后录像线程退出。
第二种，用户在远程开启智能监控后，程序启动运动检测线程，如检测到运动的物体出现，则将当前帧写入预先指定的录像文件，否则丢弃当前帧，以减少重复信息。
报警模块使用情况分两种，即可以由远程客户端打开报警或者出现异常情况触发报警。
运动检测模块实现的是将采集的视频和运动检测算法结合来判断监控画面中的运动目标，当客户端在远程开启智能监控时，系统启动运动检测线程，并使用设计的运动检测算法开始智能监控；当客户端关闭智能监控时，运动检测线程退出。在运动检测过程中，如检测到异常情况时触发报警模块完成报警。
网络模块用来完成视频服务器与客户端的数据传输，即视频服务器接收和解析客户端的请求，并将请求的数据返回给客户端。
客户端通过网络模块发送的控制命令来实现对USB摄像头的视频参数控制，当视频服务器与客户端建立连接后，客户端通过点击浏览器上的镜头控制来发送视频参数控制请求，视频服务器通过解析相应命令做出对该请求的响应。
本发明应用前景十分广泛，综合运用了图像处理技术、网络技术、嵌入式技术来进行图像的智能分析和识别，可以全天候的应用于各种场合，在安防应用中，较之传统监控有了广阔提升，更符合未来视频监控的发展趋势。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于，所述的智能视频监控系统分为视频服务器和客户端两大部分；其中视频服务器分为视频模块、抓拍模块、录像模块、运动检测模块、报警模块、视频和图像数据发送；客户端分为视频和图像数据接收与显示、服务器控制；其中基于嵌入式Linux的智能视频监控系统可实现两个综合功能：（1）普通监控模式，即关闭运动检测模块，此时客户端可通过浏览器查看远程视频监控画面，且能够在浏览器中控制视频服务器；（2）智能监控模式，即开启运动检测模块，此时视频服务器能够自动识别监控画面中的异常目标，从而触发抓拍模块、录像模块、报警模块，客户端可在浏览器中查看到监控画面。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的抓拍模块采用开源的libjpeg库实现将YUV压缩为JPEG图像、bmp压缩为JPEG格式。
3.根据权利要求1所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的报警模块采用蜂鸣器报警；
其中报警模块分为两种报警模式，第一种是客户端通过点击浏览器界面的：“开启”和“关闭”来控制报警的开和关；第二种是客户端开启了智能监控后，运动检测模块发现当前有运动目标出现时来触发报警。
4.根据权利要求1所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的运动检测模块用来实现智能视频监控功能。
5.根据权利要求1所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的录像模块的录像流程分为创建录像文件、写入录像文件和关闭录像文件。
6.根据权利要求1所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的视频模块分为视频采集、视频参数控制、色度控制、亮度控制、饱和度控制、对比度控制。
7.根据权利要求6所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的视频采集采用USB摄像头。
8.根据权利要求7所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的视频采集设置有V4L2接口来操作USB摄像头。
9.根据权利要求8所述的基于嵌入式Linux的智能视频监控系统，其特征在于：所述的V4L2接口用来获取和设置视频数据、发现视频设备、采集视频、视频参数控制。
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