基于嵌入式Linux的運動(dòng)目標檢測系統
3.2 算法描述
算法描述如下所示:
(1)對序列圖像進(jìn)行3x3中值濾波預處理,去掉圖像隨即噪聲。減少以后運算的復雜度,克服噪聲對圖像處理結果的干擾;
(2)從視頻圖像序列中選取背景圖像Bk(x,y),使其只包含固定的背景圖像;
(3)在視頻圖像序列中選取連續的兩幀圖像,其中前一幀圖像Pk-1(x,y);
(4)計算當前幀與背景幀差得FD(x,y),從圖像中提取出完整的目標;
(5)計算當前幀與前一幀的差得FD(x,y),得到目標的變化量;
(6)求幀差FD(x,y)與FG(x,y)的交集得到運動(dòng)目標粗糙的運動(dòng)區域圖像;
(7)數學(xué)形態(tài)學(xué)運算使得運動(dòng)區域封閉,連續完整,并去掉背景中的噪聲。
其中:

式中T為閾值。對于給定視頻序列的圖像,假設像素點(diǎn)k處沒(méi)有運動(dòng),其幀差也服從均值為0,方差為σ2的Gauss分布N(O,σ2):

式中:H0表示無(wú)運動(dòng)假設;σ2是幀差得統計方差,通常認為他等于攝像頭噪聲方差的2倍。根據概率統計學(xué)假設檢驗“3σ”法則,并根據“正確的閾值T應該能消除大部分噪聲”的原則。由實(shí)驗測試的閾值T在本系統的應用背景下可以選在5~15之間?;谝陨纤惴?,系統的具體實(shí)現如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/148044.htm
3.3 GSM模塊的短信通知
對于GSM模塊來(lái)說(shuō)所有的操作都是通過(guò)AT命令(AT命令就是與MODEM相連的終端或計算機發(fā)出的以“AT”開(kāi)始(除兩個(gè)立即執行命令外),以回車(chē)結束執行的一套命令)來(lái)實(shí)現的。編程時(shí)先把AT命令作為數據通過(guò)數據串口發(fā)送給GSM模塊,GSM模塊把接收到的數據作為AL命令來(lái)解釋?zhuān)S后根據命令執行響應的操作。具體操作為:包含串口操作需要的頭文件,打開(kāi)串口,在linux下串口相關(guān)文件是位于/dev下,打開(kāi)串口是通過(guò)使用標準的文件打開(kāi)函數操作:fd=open(“/dev/ttySO”,O_RDWR);設置串口最基本的設置串口包括波特率,校驗位和停止位設置。串口的設置主要是設置struct termios結構體的各成員值;設置短信發(fā)送格式(O_PDU,1_文本);發(fā)送短消息。例如短消息的內容為hel lo,則AT指令應為AT+CMGS=“139# # # # #2312”>hello^z(^z表示ctrl+z);關(guān)閉串口close(fd)。
3.4 圖像的傳輸
實(shí)現流媒體網(wǎng)絡(luò )傳輸的方法有很多,超文本傳輸協(xié)議(HyperText Transfer Protocol,HTTP)是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳輸協(xié)議,屬于客戶(hù)端瀏覽器與Web服務(wù)器之間的應用通信層協(xié)議,它可以使瀏覽器更加高效,使網(wǎng)絡(luò )傳輸減少。HTTP協(xié)議采用了請求/響應模式,具體實(shí)現過(guò)程為:在嵌入式開(kāi)發(fā)板S3C6410中植入嵌過(guò)人式Web服務(wù)器,在完成配置之后,用戶(hù)先在地址欄里輸入URL地址,此時(shí)客戶(hù)端瀏覽器打開(kāi)一個(gè)Socket文件,標志著(zhù)成功的建立了連接,通過(guò)Socket客戶(hù)端瀏覽器IE向Web服務(wù)器提交請求,Web服務(wù)器接收到請求后處理請求,并將結果通過(guò)HTTP送回給客戶(hù)端瀏覽器IE。當瀏覽器IE與服務(wù)器建立了連接后,通過(guò)system(“tar”)和system(“cp”)將存儲在開(kāi)發(fā)板上的圖片打包并拷貝到Web服務(wù)器的主目錄下,并編寫(xiě)主目錄下的超文本標記語(yǔ)言(Hypertext MarkedLanguage,HTML),是一種用來(lái)制作超文本文檔的簡(jiǎn)單標記語(yǔ)言,超文本傳輸協(xié)議規定了測覽器在運行HTML文檔時(shí)所遵循的規則和進(jìn)行的操作。HTML文件中最端的瀏覽器可以訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器主目錄下保存的圖像。具體的格式為:A HRFF=“資源地址”TARGET=“窗口名稱(chēng)”TTTLE=“指向連接顯示的文字”>超鏈接名稱(chēng)/A>,標簽A>表示一個(gè)鏈接的開(kāi)始,/A>表示鏈接的結束。
4 實(shí)驗結果
整套系統在模擬的環(huán)境下進(jìn)行了測試,啟動(dòng)系統,等系統穩定后,移動(dòng)攝像頭視野中的某樣物體,使監控的畫(huà)面發(fā)生變化,此時(shí)系統會(huì )發(fā)短信給用戶(hù),當用戶(hù)收到短信時(shí),打開(kāi)瀏覽器,在地址欄輸入URL,下載存儲在Web服務(wù)器主目錄下的圖片,便可以查看實(shí)驗結果。顯示的圖片結果如圖4所示,系統會(huì )將攝像頭視野范圍內的運動(dòng)物體框起來(lái),并記錄下發(fā)現運動(dòng)物體的時(shí)間。
5 結語(yǔ)
本文設計了一種以ARM11為核心芯片,嵌入式Linux為操作系統,采用背景差分法和幀間差分法相結合作為核心算法的運動(dòng)檢測系統。并與GSM模塊相結合,已達到監控無(wú)人值守的目的,實(shí)驗結果達到了預期的目的,該系統體積小,功耗低,成本低,使用方便靈活,功能可擴展等特點(diǎn),可用于家居環(huán)境或是私人辦公室等場(chǎng)所。具有較好的市場(chǎng)前景。
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