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基于多传感器融合技术的视频监控系统设计
2014-01-23 10:17:09  作者:孙君君 林一羽 何李荣 杨洪  来源:中国电子商务  
  •   对现有视频监控系统占用资源较多,无法自动跟踪对象的问题,提出了一种基于单片机的可自动跟踪对象的视频监控系统,并详细介绍了系统软件和硬件的设计方法。该系统运用多传感器融合技术,通过电机控制摄像头旋转从而达到自动跟踪目标对象的目的。

  一、引言

  视频监控系统经历了从第一代模拟监控系统,到第二代数字化系统的发展演变⋯。监控设备在性能和功能上得到了极大的提高,然而受到一些固有因素的限制使得现有视频监控系统存在不同程度的误报、响应时间过长、灵敏度较低、无法自动跟踪拍摄等问题 。对于一般的居民住宅区或是人流较少的公共场所必须采用新型的安防系统进行有效监控。

  二、系统总方案设计

  智能视频监控系统由传感器组、单片机控制单元、电机传动装置、开关电路、摄像头单元、显示单元和电源等部分组成。系统构成图如下:

  系统前端传感器组模块包括声传感器、光传感器和热释电红外传感器等,精确调节后可用于检测非法人侵等信息。当检测到有人或其他红外信号时立即输出高电平至单片机控制单元,单片机控制单元进行运算处理后控制电机传动装置和开关电路,触发原先处于待机状态的摄像头单元启动并工作。视频监控装置通过在监控空间中装设多个传感器,被不断触发后,由处理系统进行运算处理。最后,处理系统给出信号,驱动电机转向,在此过程中,摄像头持续保持工作状态,从而达到自动跟踪连续拍摄的效果。在输出过程中,显示单元将处理结果及相应的安防信息存人数据库,并可通过连接通信接口,运用无线通信技术将数据传输至相应用户端。

  三、系统构架

  (一)传感器组:

  根据多传感器融合的不同层次” ,对多传感器的信息融合采用先识别后决策的方式,从而达到对传感器资源的最佳利用,并最大程度发挥系统的优 陛能。本系统分别使用了多个热释电红外传感器和声、光传感器用于检测发生信号。

  利用热释电红外传感器作为人体运动检测单元探测人体所辐射出的红外光,在检测一定范围内的人体运动时,红外辐射仅以一种方式影响PIR传感器的输出信号⋯。通过对传感器输出信号进一步分析,即可提取出人体运动特征数据,从而有效识别人体信号。声传感器感应声音信号传送至单片机控制单元,单片机控制单元输出信号给电机传动装置,控制摄像头转动至目标物体进门方向,在摄像头系统启动工作前,使中心拍摄点提前转动到位。每个人口处均安置一个声传感器,则无论目标物体从哪个人口处进入监测区域,都能使摄像头系统于启动前即转动至对应目标物体入口处。光传感器独立于上述声传感器和热释电红外传感器用于感应监控房间内的光线信号,将光传感器安装在待检测区域内的任意位置,传感器受信号刺激后,经由单片机分析处理,发送指令给摄像头单元,进而选择拍摄单元的白昼工作模式或夜间工作模式。

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