无线视频监控系统的设计与实现

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科技的进步,以及经济社会的高速发展,让人类的物质财富生活获得了很大的改善,为了更好的保障个人的人身安全、财物安全,越来越多的家庭用户开始选择以视频监控作为主要的预警手段。比如,针对小区的安全系统,安保人员可通过查看视频监控有效遏制治安事故的产生;而针对于家庭用户,外出人员可通过无线视频监控及时掌握家里老年人、小孩的安全情况。现阶段,视频监控的运用已开始由平安城市、智慧交通及医学等重点领域逐步向社会民生的各个领域覆盖。但是以往的监控手段大多都是被动监控,无法及时有效地对监控区域进行反馈,其智能化功能具有比较大的提升空间。为此,本文通过对视频监控系统的主要组成部分及监控智能化相关技术的研究,设计和实现了一款具备智能化行人检测功能的低功耗的嵌入式无线视频监控系统。主要完成的工作内容如下:(1)结合企业需求信息,在分析智能化监控和目标检测技术研究现状的基础上,论证了将最新改进的行人目标检测算法模型引入智能监控的可行性,确定了实现一款具备快速行人检测功能的低功耗无线监控系统的目标。(2)对于所要实现的智能无线视频监控系统,提出了总体实施方法。完成了对视频采集、视频处理(包含低功耗方案)、视频传送、视频显示和目标检测等五个环节的方案设计。(3)在视频处理阶段,完成了对视频图像处理相关程序的设计与实现,实现了对采集到的原始图像进行处理和压缩编码的功能。针对系统在实际应用场景中的EMC辐射问题,本文在视频处理的硬件pcb设计阶段提出了一种方法,通过减小信号和电源在其参考层上的回路面积改善了系统的EMC性能。(4)针对传统视频监控系统智能化水平较低,功耗较高,无法满足实际需求中的户外使用电池供电场景等问题,本文基于海思HI3519嵌入式图像识别处理AI低功耗方案及思路,通过对行人目标检测算法YOLOv5S模型的训练和在系统上的部署移植,实现了一款具备快速行人检测功能的低功耗无线视频监控系统。最后,对系统功能进行了测试和总结。测试结果所展现出的图像清晰流畅,功能稳定,能够精确、迅速的获取和追踪视频图像中的行人目标,并在1秒内完成预警,且整机运行时的最大功耗小于3W,实现了功能需求中所提出的技术指标。
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