唐鸞　程建新　吳海京

摘要：紅外監(jiān)控系統(tǒng)以其不受可視環(huán)境影響、24 h不間斷工作等諸多優(yōu)勢(shì)逐漸成為安防監(jiān)控領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。在此設(shè)計(jì)的嵌入式處理平臺(tái)以TMS320DM642為核心，紅外視頻源采用FLIR熱成像儀，紅外圖像經(jīng)TVP5150解碼芯片處理后進(jìn)行H.264編碼壓縮，數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至客戶端PC機(jī)，基于Visual C++平臺(tái)開(kāi)發(fā)的客戶端解碼器進(jìn)行解碼及圖像增強(qiáng)后實(shí)時(shí)還原紅外圖像，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、圖像還原質(zhì)量高，以太網(wǎng)的平均傳輸率為0.087 MB/s，圖像壓縮率約為7∶1，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：紅外熱成像； TMS320DM642； H.264； Visual C++

中圖分類號(hào)：TN98?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004?373X（2013）02?0057?03

紅外技術(shù)自誕生以來(lái)，紅外探測(cè)器作為一種在常溫下即可將任何物體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的熱輻射轉(zhuǎn)換器[1]，以其被動(dòng)探測(cè)隱蔽性強(qiáng)、體積小巧易攜帶等諸多優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于紅外偵查與跟蹤、雷達(dá)制導(dǎo)、電力監(jiān)測(cè)、安防監(jiān)控、醫(yī)療診斷等軍事及民用領(lǐng)域[2]。紅外監(jiān)控技術(shù)集紅外熱成像技術(shù)與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)于一體，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足，是未來(lái)安防監(jiān)控領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本文在客戶端/服務(wù)器的系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上提出了以TMS320DM642為核心的紅外監(jiān)控系統(tǒng)，前端采用FLIR公司的紅外熱成像儀，紅外圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)H.264技術(shù)壓縮后通過(guò)以太網(wǎng)傳輸至客戶端PC機(jī)，利用由Visual C++平臺(tái)開(kāi)發(fā)的客戶端解碼器解壓縮后還原紅外圖像并顯示。整套紅外監(jiān)控系統(tǒng)工作穩(wěn)定，圖像壓縮比率高，網(wǎng)絡(luò)帶寬占用率低，圖像還原質(zhì)量較好，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體框架

紅外監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是基于DSP實(shí)現(xiàn)紅外視頻數(shù)據(jù)從前端光源紅外探測(cè)器到上位機(jī)PC端的實(shí)時(shí)顯示，主要由前端視頻源、DSP服務(wù)器及PC客戶端構(gòu)成，如圖1所示。系統(tǒng)前端紅外圖像采集設(shè)備采用FLIR公司的紅外熱成像儀，能夠提供320×240像素的紅外圖像，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)DSP端采集模塊、存儲(chǔ)模塊、壓縮模塊及網(wǎng)絡(luò)模塊的處理后，H.264數(shù)據(jù)流在以太網(wǎng)的另一端PC上位機(jī)端經(jīng)過(guò)解碼后，紅外圖像數(shù)據(jù)保存或顯示于客戶端。

2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 視頻采集模塊

DM642無(wú)法處理紅外熱像儀輸出的PAL模擬信號(hào)，所以本系統(tǒng)首先采用視頻解碼芯片TVP5150解碼紅外視頻數(shù)據(jù)。TVP5150是TI公司生產(chǎn)的超低功耗（115 mW）、可編程高性能視頻解碼器[3]。本設(shè)計(jì)中TVP5150接收熱像儀輸出的紅外圖像PAL信號(hào)，輸出8位4∶2∶2格式的的ITU?R BT.656視頻解碼信號(hào)，芯片與DM642的硬件連接如圖2所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

作為紅外技術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，紅外監(jiān)控系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)了以TMS320DM642為核心的嵌入式紅外視頻采集壓縮傳輸平臺(tái)，并且開(kāi)發(fā)了配套解碼與顯示客戶端軟件，使得無(wú)論在視頻處理芯片TMS320DM642還是在H.264視頻編解碼算法都體現(xiàn)了遠(yuǎn)程紅外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)亮點(diǎn)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、圖像還原質(zhì)量較高、占用帶寬低，以太網(wǎng)的平均傳輸率為0.087 MB/s，圖像壓縮率約為7∶1，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

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