ARM-linux智能监控系统设计方案解析

随着社会的发展和进步，人们的生活步调加快，如家庭生活和工作等环境中会经常出现无人的情况，此时安全问题令人担忧，研制一个适宜的安全监控系统是十分必要的。然而，目前大多智能监控系统需要借助一些传感器，如热红外、烟雾等，来实现智能监控，这样提高了成本，使系统变得复杂，可靠性降低。因此设计一种简易的智能家居监控系统是必要的。本文提出了运动物体检测的设计方案。当有外来入侵者时，系统会追踪运动目标并将其锁定，拍摄记录下其图片，并会发出报警信号，警告入侵者离开。同时系统将会通过GPRS网络发送警告信息和入侵者的图片，让用户可以随时了解监控区域的情况。
　　本文以嵌入式系统ARM+Linux系统为平台设计了智能家居监控系统。系统采用背景差法实现对视频序列中运动目标的检测，根据检测结果实现报警功能，同时利用GPRS移动通信覆盖区域广阔的特点，以短信和彩信的形式将信息发送到用户手机，从而实现智能监控［1］。
　　1 监控系统的功能概述及工作流程
　　本智能监控系统是基于嵌入式ARM-Linux开发的，系统实现图像采集、运动目标检测、现场警报并通过GPRS网络实现短信和彩信的发送。
　　系统要实现的主要功能有：（1）采用背景差法实现对视频序列中运动目标检测；（2）通过GPRS发送报警短信和检测到的运动目标图像彩信；（3）通过声卡在现场播放报警音乐。
　　系统工作流程为：首先，运行运动目标入侵检测模块，驱动USB摄像头进行图像数据采集，在ARM处理器中进行运动目标检测算法计算工作。当系统检测到有运动目标入侵时，系统会拍摄下运动目标入侵者的图像并保存在文件夹中。此时，系统将开启现场报警程序模块，通过声卡UDA1341驱动音箱播放报警音乐，来警告非法入侵者离开。同时，系统通过串口发送AT指令来启动GPRS无线模块M20，GPRS模块发送报警短信和入侵者的图片到用户手机。
　　2 系统硬件平台构建
　　本系统硬件由以下模块构成：中芯微的USB摄像头zc0301、GPRS彩信模块M20、声卡UDA1341、音箱、三星公司的微处理器S3C2440，256 MB NAND Flash以及64 MB SDRAM。S3C2440微处理器内部集成了ARM公司ARM920T处理器核的32 bit微控制器，其资源丰富，带独立的16 KB指令Cache和16 KB数据Cache，还有NAND闪存控制器及RAM控制器，系统主频最高可达203 MHz［2-3］。本系统硬件结构框图如图1所示。
　　
　　本系统用USB摄像头zc301进行图像采集，得到JPEG格式图像，通过声卡UDA1341驱动音箱报警，用M20实现彩信图片发送。