在计算机技术、通信技术和网络技术迅猛发展的今天,数字监控系统正逐步取代传统模块监控系统。这种趋势促使我们将注意力转向了数字化视频监控,这不仅能够利用计算机网络和先进的压缩与解压缩技术实现远程视频监控,而且可以根据报警需求设置灵活多样的联动报警,并生成详细的报警记录和操作数据库。此外,我们还设计了完整的用户管理功能。
基于此背景,我致力于研究如何在普通PC机上使用VC++和VB编程来实现“基于低成本CMOS摄像头的智能图像监控系统”。该系统能自动拍照录像并提供三个不同的报警级别,同时实施相应处理机制,并进行声音报警。在必要时,可以进入人工干预模式。
系统功能
本系统由微型电脑、CMOS摄像头及软件构成,其主要功能包括:
-克服廉价CMOS摄像头不稳定性与低分辨率问题,对场景进行可靠稳定的监控。
-实现智能化自动化,当发现异常情况时,可根据危险程度采取不同处理措施。
-具备拍照录像功能,在出现异常时,将相关场景记录下来,为日后分析提供影像证据,并附带时间信息。
-拥有完善后处理能力,允许查看所拍摄照片及录象,方便用户浏览并编辑打印等操作。
-支持从自动到人工操作的灵活切换。
硬件设计
硬件结构框图如图1所示。
软件设计
3.1 主程序框图:如图2所示。
3.2 监控程序框图:如图3所示。
对低成本CMOS摄像头研究
4.1 图像是获取过程中采用Logitech Quick-Cam SDK,该SDK是一个COM接口驱动程序,通过对其设定编程,可获取摄像头捕捉到的图片,如工作原理见图4。通过调用WDM驱动程序应用程序可与CMOS相互数据通信。
4.2 预处理方法
为了抑制噪声并改善质量,对图片进行平滑处理。使用非加权领域平均法,即均等地对待周围每个象素点。运算公式如下:
5 结语
经过大量实验,本课题组成功克服了低成本CMOS摄像头稳定性差、精度低的问题,从而开辟了一条开发高效多媒体实时监视设备之路。本系统在不同环境下的测试已达到了高精度、高稳定的实时监视标准,但仍需进一步优化以适应新的需求,如增加视频信号自主切换、网络传输函数以及电话报警等方面。此外,还需要深入探究系统稳定性的核心问题,以及改进压缩算法,以提升整体性能。