摘 要：視頻圖像感知系統(tǒng)主要是對(duì)運(yùn)動(dòng)物體或目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別，可以廣泛應(yīng)用于安全防護(hù)的各個(gè)領(lǐng)域，例如校園、交通、家庭等方面。目前，國(guó)內(nèi)外都對(duì)視頻圖像感知系統(tǒng)有一定的研究與應(yīng)用。但是算法、硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)成本較高，通訊協(xié)議采用私有協(xié)議，通用性較差?；谶@樣的情況，我們研究設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的視頻圖像感知系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：視頻；感知系統(tǒng)；檢測(cè)；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TP27

基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的視頻圖像感知系統(tǒng)[1]，數(shù)據(jù)交換采用基于物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式智能網(wǎng)關(guān)通信方式，對(duì)算法進(jìn)行重構(gòu)與優(yōu)化，降低算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。硬件設(shè)計(jì)采用基于DM6437和DM355/365的硬件組合結(jié)構(gòu)，在保證圖像傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少視頻數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的丟失?？蓱?yīng)用于多場(chǎng)合的模型，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品的市場(chǎng)空白，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

1 總體設(shè)計(jì)

“視頻圖像感知”系統(tǒng)平臺(tái)模型設(shè)計(jì)分為三個(gè)單元：

1.1 圖像特征分析單元設(shè)計(jì)

圖像特征分析單元設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問(wèn)題是圖像特征提取算法的設(shè)計(jì)。目標(biāo)特征提取是從圖像中獲取目標(biāo)的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行相關(guān)分析的前提條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)圖像分類方法可以消除不同物體之間的陰影干擾，解決不同照明度下物體的跟蹤識(shí)別問(wèn)題。

1.2 視頻圖像壓縮傳輸單元設(shè)計(jì)

視頻圖像壓縮傳輸單元設(shè)計(jì)中需要解決的技術(shù)難點(diǎn)有兩個(gè)方面[2]。

（1）嵌入式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)解決系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。

（2）對(duì)RTSP通用協(xié)議的擴(kuò)展與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)在保證圖像傳輸性能的條件下，減少視頻數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的丟失。

1.3 上位機(jī)應(yīng)用程序單元設(shè)計(jì)

該單元程序模塊主要包括控制室數(shù)據(jù)庫(kù)程序、控制室多路視頻解碼程序、用戶權(quán)限管理程序、報(bào)警信息及傳感器信息管理程序、用戶界面、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議程序等。

2 總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖

3 各單位設(shè)計(jì)

3.1 無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

3.2 ZigBee介質(zhì)訪問(wèn)層

MAC層為IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)為低速率無(wú)線個(gè)人域網(wǎng)（LR-WPAN）定義了OSI模型開(kāi)始的兩層，其中MAC層負(fù)責(zé)相鄰設(shè)備間的單跳數(shù)據(jù)通信。它負(fù)責(zé)建立與網(wǎng)絡(luò)的同步，支持關(guān)聯(lián)和去關(guān)聯(lián)以及MAC層安全，它能提供二個(gè)設(shè)備之間的可靠鏈接[4]。

3.3 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)

如果想查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和擴(kuò)展圖，點(diǎn)擊協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的文本名稱“ZC”觸發(fā)新窗口，并點(diǎn)擊“啟動(dòng)任務(wù)”，得到圖3。其表示終端節(jié)點(diǎn)1和2的掛載在（或父節(jié)點(diǎn)）路由器一下；終端節(jié)點(diǎn)3、4、5的父節(jié)點(diǎn)為路由器二；路由器三和終端節(jié)點(diǎn)6未組網(wǎng)成功。

3.4 智能算法設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用的就是基于二階微分拉氏算子的彩色圖像銳化處理。微分運(yùn)算是求信號(hào)的變化率，由傅立葉變換的微分性質(zhì)可知，微分運(yùn)算具有較強(qiáng)高頻分量作用。實(shí)際應(yīng)用中，我們常采用一階微分運(yùn)算和二階微分運(yùn)算來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行銳化。二階微分一般指拉普拉斯算子。拉普拉斯銳化法是屬于常用的微分銳化法。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)的視頻感知技術(shù)在航空航天、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療診斷、資源環(huán)境、氣象旋交通監(jiān)測(cè)、文化教育等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，創(chuàng)造了巨額社會(huì)價(jià)值；同時(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)需求，自身也在不斷完善和發(fā)展，有很多新的方面要探索。它必將向更深入、更完美的方向發(fā)展：處理算法更優(yōu)化，處理速度更快化。實(shí)現(xiàn)圖像的智能生成、處理、識(shí)別和理解。

參考文獻(xiàn)：

[1]Yuri Boykov，Olga，Ramin Zabih.Fast approximate energy minimization via graph cuts[J].Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence，2001.

[2]黃文芝.視頻圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)現(xiàn)的算法研究[D].華中科技大學(xué)，2004.

[3]于兵，張為公，龔宗洋.基于DSP的嵌入式車道偏離報(bào)警系統(tǒng)的硬件平臺(tái)[J].測(cè)控技術(shù)，2009（07）.

[4]毛乾杰.用于環(huán)境監(jiān)測(cè)的ZigBee無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2009（01）.

作者簡(jiǎn)介：趙紅巖（1975-），男，副教授，碩士，從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究。

作者單位：遼寧省交通高等?？茖W(xué)校，沈陽(yáng) 110122

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：L2013491）。