[發(fā)明專利]一種基于嵌入式的智能家居監(jiān)控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310281800.0
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103475855A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃敏;徐志鵬;朱啟兵;李靜;許立兵
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;H04L29/08;H04W84/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于嵌入式的智能家居監(jiān)控方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種基于嵌入式的運動檢測和目標跟蹤的視頻監(jiān)控方法及系統(tǒng)，屬于視頻監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著嵌入式技術(shù)、通訊技術(shù)和數(shù)字圖像技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求也向著安全舒適、智能化和自動化的方向發(fā)展，家用視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越受到人們的歡迎。

而現(xiàn)有的家用視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多是基于PC機或者單核ARM處理器的。基于PC機的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多使用的是工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于偏高的價格、較大的體積與功耗、復(fù)雜的布線以及功能設(shè)計等方面的原因都不能很好的應(yīng)用于家庭。而基于嵌入式單核ARM處理器的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，由于其較低的主頻，在處理較大的數(shù)據(jù)時無法達到實時的效果，不利于圖像的處理。

在家庭應(yīng)用中，在家庭成員外出或者在夜間等時間段，所監(jiān)控的場景出現(xiàn)變化的情況較少，當沒有運動物體進入時，圖像會長時間的保持同一畫面而不會產(chǎn)生較為明顯的變化。若將所監(jiān)控的畫面全部保存的話，對計算機的自身資源和儲存設(shè)備等資源都存在一定程度上的浪費。

現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)中，攝像機大多是靜止的，拍攝固定區(qū)域的畫面。而當監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)的運動目標躲避固定的監(jiān)控區(qū)域時，攝像機由于無法進行跟蹤，造成目標的丟失，影響著家居系統(tǒng)的安全性。

隨著3G無線通訊網(wǎng)絡(luò)及WIFI技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用在各個行業(yè)已經(jīng)很普遍。無線傳輸為視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)平臺的發(fā)展提供了很好的技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于嵌入式的智能家居監(jiān)控方法及系統(tǒng)，其采用達芬奇平臺的ARM和DSP雙核架構(gòu)的DM3730芯片作為系統(tǒng)的核心處理器，采用三幀差分算法對視頻圖像進行運動檢測，并通過將運動目標的質(zhì)心轉(zhuǎn)換成相對位移矢量來實現(xiàn)目標跟蹤，能夠及時發(fā)現(xiàn)并跟蹤家居監(jiān)控區(qū)域圖像的異常目標。具有實時性好，可靠性高，穩(wěn)定性強的優(yōu)點。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種基于嵌入式的智能家居監(jiān)控方法，所述家居監(jiān)控方法包括如下步驟：

a、在家居中設(shè)置所需的監(jiān)控模塊，所述監(jiān)控模塊將實時采集的視頻圖像經(jīng)過路由器傳輸?shù)椒?wù)器模塊；

b、服務(wù)器模塊將通過路由器接收的視頻圖像輸入視頻處理單元，進行運動檢測和目標跟蹤判斷；

c、視頻處理單元判斷為有運動物體且需要目標跟蹤時，服務(wù)器模塊一方面將視頻圖像進行保存，同時向監(jiān)控模塊發(fā)送相應(yīng)的云臺運動控制指令，以跟蹤目標；另一方面將報警信息發(fā)送到用戶終端上。

d、根據(jù)用戶終端的不同，用戶可以與服務(wù)器進行交互式操作，查看報警信息。

所述步驟b中，服務(wù)器模塊將接收的視頻圖像輸入視頻處理單元，采用三幀差分算法對視頻圖像進行運動檢測，并通過運動目標的質(zhì)心轉(zhuǎn)換成相對位移矢量實現(xiàn)目標跟蹤。

所述步驟b包括如下步驟：

b1、將接收的YUV格式視頻圖像提取亮度Y的分量，即灰度值作為待處理圖像；

b2、采用中值濾波進行預(yù)處理；

b3、采用三幀差分算法提取運動目標輪廓，首先采用連續(xù)三幀序列的圖像f_k-1(x，y)、f_k(x，y)和f_k+1(x，y)前后幀兩兩差分，

△f₁(x，y)＝|f_k(x，y)-f_k-1(x，y)|；

△f₂(x，y)＝|f_k+1(x，y)-f_k(x，y)|；

其△f₁(x，y)中和△f₂(x，y)為相鄰兩幀圖像灰度差的絕對值；

b4、將所得到的△f₁(x，y)和△f₂(x，y)做二值化處理得到圖像d_m(x，y)和d_n(x，y)，