跟着社会的开展和科技的前进，人们的安防认识越来越强，而核算机网络技能，通讯技能，和数字视频编码技能的日益老练，使依据核算机的多媒体视频监控体系成为可能。可是传统的视频监控体系因十分复杂，功耗和本钱较高且需求值守，而无法运用于比如家居或私家办公室等场所，为此，本文规划了一种以ARM11为中心处理器，嵌入式Linux为操作体系，在传统的视频监控的根底上加入了方针检测的算法，并与GSM模块相结合，已达到无人值守的意图。
1 体系总体规划
运动方针检测体系选用S／B（服务器／浏览器）作业形式，总体上分为服务器监控模块，短信告诉模块（GSM）和客户检查模块。服务器监控模块选用三星公司的ARM11（S3C6410）微处理器，开源的Linux操作体系，GSM模块选用Q2403A芯片，当监控的画面发生改变，即检测到运动方针时，服务器会将发生改变的图画以图片的格局存储起来发送给客户端，与此一起2403A会以短信的办法告诉客户，客户能够经过IE浏览器来检查图画的改变成果。体系的总体规划如图1所示。
2 硬件结构
本文选用广州友善之臂公司的Tiny6410开发板，TIny6410是一款以ARM11（三星S3C6410）作为主处理器的嵌入式板，该CPU依据ARM11-76JZF-S核规划，内部集成了强壮的多媒体处单元。硬件架构如图2所示。短信告诉模块的Q2403A为WAVECOM公司推出的一款GSM GPRS模块，其体积较小，分量较轻，主要由射频天线，内部FLASH，SRAM和GSM基带处理器，匹配电源和一个40脚的ZIF插座组成。GSM基带处理器是中心部件，其效果相当于一个协处理器，用来处理外部体系经过串口发送过来的AT指令。
3 软件渠道
体系软件渠道以Linux操作体系为根底，首先在宿主机上树立穿插编译环境，并装置穿插编译器arm-Linux-gcc。其次完结U-Boot以及Linux 2．6．33内核的移植和编译，构建依据busy-box1．13．3的根文件体系，因为嵌入式服务器资源的局限性，包含内存大小，CPU的
处理才能等。因而，在规划进程中需求对内核进行裁剪，在进步体系功用的一起削减了体系资源的占用，在取舍过的Linux操作体系上编写运动检测的运用程序和短信报警程序。
3．1 嵌入式Linux下的运动方针检测算法
现在，对运动物体的检测和运动参数丈量的研讨方向主要有2种，即：运用人工神经网络和运用图画处理的办法，大多数专家学者都把研讨要点放在运用图画处理的办法进行运动方针检测和盯梢，现在的比较有用的图画运动方针检测的办法主要是光流法和差分图画法。一般来说光流发的时刻开支很大，其实时性和实用性。相反，图画差分法比较简略，易于完结，图画差分法可分为2类：布景图画差分法和帧间差分法。布景图画差分法是传统运动方针检测办法中最直接最简序列图画当时帧与布景图画做减法运算。因为运动物体和布景在灰度或颜色上存在不同，相减后所得的成果中每一像素的值和一个预先设定的阈值相比较，假如这个像素的值大于设定的阈值，则断定被监控的场景中存在运动物体，总而得到运动的方针。布景图画差分法原理规划简略，但一起也存在受光线，气候等外界条件改变的影响较大。帧间差分法是一种经过对视频图画序列中相邻两帧做差分运算来取得运动方针概括的办法，它能够很好地适用于存在多个运动方针和摄像机移动的状况，当监控场景中呈现异常物体运动时，帧与帧之间会呈现较为显着的不同，两帧相减，得到两帧图画亮度的绝对值，判别它是否大于阈值来剖析视频或图画序列的运动特性，确认图画序列中有无物体运动，图画序列逐帧的差分，相当于对图画序列进行时域上的高通滤波。帧间差分法对光线等场景改变不太灵敏，能习惯各种动态环境，安稳性较好，其缺陷是：不能提取出方针的完好区域，只能提取出鸿沟，当物体在前后两帧中简直彻底堆叠时，则检测不到运动的物体。鉴于布景差分法和帧间差分法的优缺陷，将两种办法结合起来，使它们优势互补。在视频图画序列中，运用已有的布景差分法和帧间差分法作为启示，将动态图画中接连两帧差图画和布景差图画直接进行与操作，再将成果进行二值化处理得到运动成果。
3．2 算法描绘
算法描绘如下所示：
（1）对序列图画进行3×3中值滤波预处理，去掉图画随即噪声。削减今后运算的复杂度，战胜噪声对图画处理成果的搅扰；
（2）从视频图画序列中选取布景图画Bk（x，y），使其只包含固定的布景图画；
（3）在视频图画序列中选取接连的两帧图画，其间前一帧图画Pk-1（x，y）；
（4）核算当时帧与布景帧差得FD（x，y），从图画中提取出完好的方针；
（5）核算当时帧与前一帧的差得FD（x，y），得到方针的改变量；
（6）求帧差FD（x，y）与FG（x，y）的交集得到运动方针粗糙的运动区域图画；
（7）数学形态学运算使得运动区域封闭，接连完好，并去掉布景中的噪声。
其间：
式中T为阈值。关于给定视频序列的图画，假定像素点k处没有运动，其帧差也遵守均值为0，方差为σ2的Gauss散布N（O，σ2）：
式中：H0表明无运动假定；σ2是帧差得计算方差，一般以为他等于摄像头噪声方差的2倍。依据概率计算学假定查验“3σ”规律，并依据“正确的阈值T应该能消除大部分噪声”的准则。由试验测验的阈值T在本体系的运用布景下能够选在5～15之间。依据以上算法，体系的详细完结如图3所示。
3．3 GSM模块的短信告诉
关于GSM模块来说一切的操作都是经过AT指令（AT指令便是与MODEM相连的终端或核算机宣布的以“AT”开端（除两个当即履行指令外），以回车完毕履行的一套指令）来完结的。编程时先把AT指令作为数据经过数据串口发送给GSM模块，GSM模块把接收到的数据作为AL指令来解说，随后依据指令履行呼应的操作。详细操作为：包含串口操作需求的头文件，翻开串口，在linux下串口相关文件是坐落／dev下，翻开串口是经过运用规范的文件翻开函数操作：fd=open（“／dev／ttySO”，O_RDWR）；设置串口最基本的设置串口包含波特率，校验位和中止位设置。串口的设置主要是设置struct termios结构体的各成员值；设置短信发送格局（O_PDU，1_文本）；发送短消息。例如短消息的内容为hel lo，则AT指令应为AT+CMGS=“139# # # # #2312”》hello＾z（^z表明ctrl+z）；封闭串口close（fd）。
3．4 图画的传输
完结流媒体网络传输的办法有许多，超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol，HTTP）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，归于客户端浏览器与Web服务器之间的运用通讯层协议，它能够使浏览器愈加高效，使网络传输削减。HTTP协议选用了恳求／呼应形式，详细完结进程为：在嵌入式开发板S3C6410中植入嵌过人式Web服务器，在完结装备之后，用户先在地址栏里输入URL地址，此刻客户端浏览器翻开一个Socket文件，标志着成功的树立了衔接，经过Socket客户端浏览器IE向Web服务器提交恳求，Web服务器接收到恳求后处理恳求，并将成果经过HTTP送回给客户端浏览器IE。当浏览器IE与服务器树立了衔接后，经过system（“tar”）和system（“cp”）将存储在开发板上的图片打包并拷贝到Web服务器的主目录下，并编写主目录下的超文本符号言语（Hypertext MarkedLanguage，HTML），是一种用来制造超文本文档的简略符号言语，超文本传输协议规矩了测览器在运转HTML文档时所遵从的规矩和进行的操作。HTML文件中最端的浏览器能够拜访服务器主目录下保存的图画。详细的格局为：超链接称号，标签表明一个链接的开端，表明链接的完毕。
4 试验成果
整套体系在模仿的环境下进行了测验，发动体系，等体系安稳后，移动摄像头视界中的某样物体，使监控的画面发生改变，此刻体系会发短信给用户，当用户收到短信时，翻开浏览器，在地址栏输入URL，下载存储在Web服务器主目录下的图片，便能够检查试验成果。显现的图片成果如图4所示，体系会将摄像头视界范围内的运动物体框起来，并记载下发现运动物体的时刻。
5 结语
本文规划了一种以ARM11为中心芯片，嵌入式Linux为操作体系，选用布景差分法和帧间差分法相结合作为中心算法的运动检测体系。并与GSM模块相结合，已达到监控无人值守的意图，试验成果达到了预期的意图，该体系体积小，功耗低，本钱低，运用方便灵敏，功用可扩展等特色，可用于家居环境或是私家办公室等场所。具有较好的市场前景。
