开题报告_基于嵌入式系统的图像采集系统1.doc

北京联合大学毕业设计（论文）开题报告
题目：基于嵌入式系统的图像采集系统
专业：电子信息工程指导教师：高美娟
学院：信息学院学号：2008080303107
班级：0808030301姓名：华永奇
一、课题任务与目的
1、课题任务
图像采集系统作为一种比较通用的图像采集装置，在各个行业有着广泛应用，本题目设计以嵌入式系统为核心的图像采集系统，具有一定的通用性。
基本要求：
设计系统的总体方案。
设计图像传感器与嵌入式系统的接口。
设计图像采集和存储的软件。
部分实验及调试。
⑸撰写毕业设计论文，答辩。
2、课题目的
嵌入式是当今最为热门的概念之一，嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。其应用已经渗透到各个领域，无论是在工业控制、交通管理、信息家电、安防，还是个人手持设备，都有着非常广泛的应用。而且，随着智能化、信息化和网络化发展，“后PC时代"已经来临，这预示着嵌入式系统技术将会获得更为广阔的发展空间。例如，在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术：在广播电视领域，美国已经开始实施模拟电视数字化，我国在2015年之前，也将会全面实现数字电视；在个人领域，各种嵌入式产品也将为个人提供移动数据处理和网络通信等功能。而这些都离不开嵌入式技术的应用。
视频监测是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监测以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机网络以及图像处理、传输技术的飞速发展视频监测技术也有了长足的进步。正是由于数字视频监测具有传统模拟监测无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势，所以数字视频监测正在逐步取代模拟监测，广泛应用于各行各业。
对于本毕设的研究，即对结合了嵌入式、网络、图像处理和传输技术于一体的嵌入式网络视频图像监测系统的研究，意义是明显的。不但有助于我们解决传统监测系统的缺点，提高监测系统功能，而且更是有实际意义，例如国内城镇化与城市建设、安全事故频发地区，智能家居和病人监测等，这些方面都需要有新一代的监测系统保证。本毕业设计主要是针对病人监测而提出的初步解决方案。
二、调研资料情况
1、国内外现状
⑴视频监测系统现状
视频监测系统发展了短短二十几年的时问，从最早的模拟检测到前些年的数字监测，再到现在方兴未艾的网络视频监测，发生了翻天覆地的变化。从技术角度出发视频监测系统的发展划分为三代：
传统的模拟信号视频监测
这类系统主要是以模拟设备为主的闭路电视监测系统，图像信息以模拟信号在视频电缆中传输，一般传输距离不能太远。本地模拟信号监测系统主要由摄像机、视频矩阵、监视器、卡带式录像机(VCR)等组成，利用视频传输线将来自摄像机的视频连接到监视器上，利用视频矩阵主机，采用键盘进行切换和控制，录像采用使用磁带的长时间录像机。主要应用于安保、生产管理场合等小范围内的监测。这种方式传输距离有限，无法入网、监测方式单一以及存储信号耗费大量存储介质等缺点。
基于PC的多媒体监测
20世纪90年代中期，基于PC的多媒体监测随着数字视频压缩编码技术的发展而产生，PC机的普及也推动了此类技术的发展。系统在远端有若干个摄像机、各种视频采集设备，获取图像信息，经过视频压缩卡处理，通过通信网络将这些信息传到监测中心。
这类监测系统功能较强，便于现场操作，但稳定性不够好，结构复杂，视频前端(如CCD等视频信号的采集、压缩、通信)较为复杂，可靠性不高，功耗高，费用高；需要有多人值守；同时，软件的开放性也不好，传输距离明显受限。PC机也需专人管理，特别是在环境或空间不适宣的监测点，这种方式不理想。
③基于嵌入式的网络视频监测
视频监测系统越来越多的应用于各个领域，比如，智能小区、银行的安全监测，医院病房的监护，工厂车问的现场视频监测以及应用于远程网络实验中观看实验设备、观看操作、查看实验结果等等。对于视频监测系统的要求也是越来越高：实时性好、可靠性高、操作简单、可以接入网络。这样的数字化、网络化、低成本的视频监测系统的开发与设计正受到重视。
20世纪90年代末，随着计算机、网络、电子与通信、图像处理等技术的飞速发展，基于嵌入式技术的远程网络视频监测技术应用而生。这类视频监测系统集中了多媒体技术、数字图像处理、网络传输、嵌入式等最新技术。第三代视频监测技术不仅仅可解决图像传输、远程控制、现场信号采集等监测功能，还可提供高质量的监测图像和便捷的监测方式。它的主要原理是：嵌入式服务端采用微处理器和嵌入式实时操作系统，结合网络技术，将采集来的视频图像经过压缩处理，传输到网络，实现网络视频监测。嵌入式视频监测系统以其小巧、灵活、低成本、性能稳定、高性能的特点而独具优势，结合TCP／L