本文關(guān)鍵詞：嵌入式PCF協(xié)議圖像智能監(jiān)控系統(tǒng)研究

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【摘要】：多數(shù)無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于IEEE802.11協(xié)議下分布式協(xié)調(diào)功能(DCF, Distributed Coordination Function)工作機(jī)制,很少有采用點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF, Point Coordination Function)工作機(jī)制。針對這種情況,本系統(tǒng)在分布式協(xié)調(diào)功能DCF工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計參考了PCF的工作方式,通過集中控制PCF機(jī)制完成了系統(tǒng)的監(jiān)控圖像的傳輸與顯示,人體識別和站點(diǎn)掉隊(duì)的瞬間檢測報警。本文采用了AR0130圖像傳感器芯片,紅外人體探測器,海思H13518E數(shù)字圖像壓縮編碼及控制芯片和基于RT5350F芯片的WiFi數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相結(jié)合,設(shè)計了一款基于PCF協(xié)議的H.264壓縮碼流的嵌入式智能WiFi傳輸監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件設(shè)計可以分為兩部分,即前端圖像采集開發(fā)板設(shè)計和視頻數(shù)據(jù)WiFi傳輸開發(fā)板設(shè)計。系統(tǒng)的前端圖像采集開發(fā)板采用的是Aptina公司的CMOS圖像傳感器AR0130與海思HI3518E芯片連接設(shè)計,其中AR0130負(fù)責(zé)采集圖像數(shù)據(jù)給HI3518E,而海思HI3518E芯片則是集成了控制和SDRAM為一體的中央處理器,并可為圖像提供H.264數(shù)據(jù)壓縮編碼,減少無線發(fā)送的數(shù)據(jù)量,節(jié)約信道資源。視頻圖像WiFi傳輸開發(fā)板采用的是基于Ralink RT5350F芯片獨(dú)立設(shè)計而成。RT5350F芯片把64M SDRAM和8M Flash集中在一起組成一個無線發(fā)送與接收模塊。功能類似無線路由器,不同點(diǎn)是由RT5350F設(shè)計的開發(fā)板可以切換站點(diǎn)和接入點(diǎn)模式以供不同的客戶需求。系統(tǒng)軟件設(shè)計分為三部分：前端圖像采集虛擬機(jī)環(huán)境開發(fā)和程序設(shè)計,主要在基于Linux系統(tǒng)上設(shè)計出圖像前端采集程序,并在程序中通過軟件判斷實(shí)現(xiàn)IR-CUT切換功能,同時設(shè)計程序?qū).264壓縮碼流數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸給WiFi傳輸模塊；WiFi傳輸模塊編譯環(huán)境開發(fā)和程序設(shè)計,設(shè)計出以太網(wǎng)驅(qū)動程序,能夠?qū)嚎s后碼流通過WiFi傳輸模塊無線發(fā)送到云端服務(wù)器,同時在這部分設(shè)計出了集中控制PCF協(xié)議,并通過PCF協(xié)議實(shí)現(xiàn)防掉隊(duì)自動報警功能；最后在上位機(jī)上通過MFC設(shè)計出客戶端顯示界面。本無線監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了2路圖像的采集,壓縮,WiFi傳輸,解壓和顯示。能夠在1280×960分辨率,30f/s情況下穩(wěn)定的運(yùn)行。并通過IR-CUT功能優(yōu)化了白天和黑夜的不同成像質(zhì)量。同時系統(tǒng)能夠通過PCF工作機(jī)制進(jìn)行站點(diǎn)掉隊(duì)自動報警和通過紅外人體探檢測實(shí)現(xiàn)非法入侵自動報警。
【關(guān)鍵詞】：點(diǎn)協(xié)調(diào) 智能監(jiān)控 RT5350F H.264壓縮編碼 WiFi傳輸
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN948.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-13
• 1.1 課題背景介紹10-11
• 1.2 課題國內(nèi)外動態(tài)研究11-12
• 1.3 本文所做主要工作及安排12-13
• 2 系統(tǒng)總體設(shè)計13-18
• 2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)13-15
• 2.1.1 系統(tǒng)方框圖13
• 2.1.2 系統(tǒng)各部分簡介13-15
• 2.2 各部分芯片選型15-18
• 2.2.1 視頻編碼技術(shù)的選擇15
• 2.2.2 前端采集主控芯片選型15-16
• 2.2.3 前端采集圖像傳感器芯片選型16
• 2.2.4 前端采集鏡頭IR-CUT切換模式選擇16-17
• 2.2.5 WiFi傳輸主控芯片選型17-18
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計18-46
• 3.1 基于Ralink RT5350F無線發(fā)送模塊設(shè)計18-33
• 3.1.1 系統(tǒng)整體硬件結(jié)構(gòu)圖18-19
• 3.1.2 Ralink公司RT5350F介紹19-20
• 3.1.3 RT5350F的具體設(shè)計20-32
• 3.1.4 開發(fā)板在PCB布線中注意的問題32-33
• 3.2 基于海思HI3518E的圖像采集模塊33-46
• 3.2.1 圖像前端采集模塊整體結(jié)構(gòu)33-34
• 3.2.2 HI3518E芯片簡介34-36
• 3.2.3 基于HI3518E開發(fā)板具體設(shè)計實(shí)現(xiàn)36-46
• 4 無線WiFi傳輸模塊軟件設(shè)計46-62
• 4.1 RT5350編譯環(huán)境介紹46-47
• 4.2 系統(tǒng)移植47-54
• 4.2.1 交叉編譯環(huán)境的搭建47
• 4.2.2 Linux系統(tǒng)的內(nèi)核移植47-51
• 4.2.3 WiFi驅(qū)動的添加51
• 4.2.4 Linux內(nèi)核與應(yīng)用程序下載51-54
• 4.3 系統(tǒng)傳輸程序的設(shè)計54-58
• 4.3.1 傳輸程序設(shè)計流程圖54
• 4.3.2 傳輸程序設(shè)計代碼實(shí)現(xiàn)54-58
• 4.4 PCF原理及其應(yīng)用58-62
• 4.4.1 集中控制PCF協(xié)議介紹58
• 4.4.2 系統(tǒng)模型58-59
• 4.4.3 整體設(shè)計與超幀維護(hù)59-61
• 4.4.4 PCF時隙的兩種劃分方式61-62
• 5 前端圖像采集模塊和客戶端模塊軟件設(shè)計62-70
• 5.1 前端采集和客戶端整體結(jié)構(gòu)62
• 5.2 監(jiān)控端軟件設(shè)計62-66
• 5.2.1 監(jiān)控端軟件整體工作流程62-63
• 5.2.2 CMOS圖像采集模塊軟件設(shè)計63-64
• 5.2.3 H.264圖像壓縮模塊軟件設(shè)計64-66
• 5.3 客戶云端介紹66-70
• 5.3.1 云端服務(wù)器介紹66
• 5.3.2 H.264圖像解壓處理66-68
• 5.3.3 客戶端程序設(shè)計68-70
• 6 上位機(jī)顯示圖像程序設(shè)計70-73
• 6.1 上位機(jī)圖像顯示程序設(shè)計70-71
• 6.2 上位機(jī)圖像顯示界面設(shè)計71-73
• 7 系統(tǒng)調(diào)試和結(jié)果分析73-78
• 7.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試73-74
• 7.1.1 基于RT5350芯片的開發(fā)板在調(diào)試中遇到的問題73-74
• 7.1.2 基于HI3518E芯片的開發(fā)板在調(diào)試中遇到的問題74
• 7.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試遇到的問題74-75
• 7.2.1 圖像壓縮和解壓本地調(diào)試75
• 7.2.2 圖像壓縮和解壓視頻通過WiFi調(diào)試75
• 7.3 系統(tǒng)測試結(jié)果75-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況81-82
• 致謝82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王建建;基于嵌入式Linux的圖像采集與無線傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D];長安大學(xué);2012年

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本文編號：872141