基于ARM的蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)因其體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，已滲透到工業(yè)、教育、國(guó)防、科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，并隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展而逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。近年來(lái)，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多采用PC實(shí)現(xiàn)，具有體積大、效率低等缺點(diǎn);隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正向著網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和小型化的方向發(fā)展。目前，我國(guó)蛋雞養(yǎng)殖業(yè)存在著疫病防控、環(huán)境污染

2、、蛋品質(zhì)量安全等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蛋雞養(yǎng)殖急需改進(jìn)養(yǎng)殖工程中的工藝、設(shè)備及環(huán)境控制技術(shù)?；谇度胧郊夹g(shù)的蛋雞養(yǎng)殖場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將雞舍內(nèi)的視頻信息實(shí)時(shí)傳遞到監(jiān)控平臺(tái)上，以觀察雞舍的衛(wèi)生環(huán)境、雞的健康狀況和雞蛋總數(shù)，這樣可減輕雞舍的環(huán)境污染、提高疫病的防控水平、確保蛋品的新鮮度、避免人員的頻繁出入。系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)方案如下:
　　 系統(tǒng)硬件是由嵌入式終端、交換機(jī)和監(jiān)控平臺(tái)組成，其中，嵌入式終端由中央處理器

3、(S3C2440)、存儲(chǔ)器、DM9000以太網(wǎng)卡、RS232通信串口、USB接口和攝像頭構(gòu)成;攝像頭采集視頻信息，送入嵌入式終端進(jìn)行圖像處理和視頻壓縮，并將處理結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)軟件包括嵌入式終端系統(tǒng)環(huán)境的構(gòu)建和嵌入式終端、監(jiān)控平臺(tái)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。
　　 構(gòu)建嵌入式終端系統(tǒng)環(huán)境的過(guò)程為，建立交叉編譯環(huán)境，安裝和配置基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，移植系統(tǒng)引導(dǎo)程序，配置Linux-2.6.29內(nèi)核，基于Busybox制作文件

4、系統(tǒng)。
　　 嵌入式終端應(yīng)用程序在主進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)的功能依次為，移植并加載攝像頭驅(qū)動(dòng)程序，采集YUV格式的視頻圖像，疊加雞蛋個(gè)數(shù)于視頻圖像之上，壓縮視頻數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻數(shù)據(jù)。在視頻采集的過(guò)程中，創(chuàng)建一個(gè)線程進(jìn)行視頻幀圖像處理，將前后視頻幀拼接為一幅灰度圖像，進(jìn)行二值化處理，基于歐氏距離獲取其距離圖像，并以低于雞蛋最小半徑為閾值(8)對(duì)其二值化，統(tǒng)計(jì)雞蛋的個(gè)數(shù)并將其返回主進(jìn)程進(jìn)行OSD字符疊加。基于H.264標(biāo)準(zhǔn)壓縮視頻數(shù)據(jù)，采用x

5、264編碼方式以舍棄H.264標(biāo)準(zhǔn)中復(fù)雜度高、對(duì)編解碼性能貢獻(xiàn)小的算法?；赗TP/RTCP流媒體傳輸協(xié)議將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控平臺(tái)，RTP確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，RTCP管理數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量，利用交換控制信息實(shí)現(xiàn)流量擁塞控制服務(wù)。
　　 監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用程序采用x264解碼方式解碼視頻數(shù)據(jù)，利用DirectDraw技術(shù)直接訪問(wèn)內(nèi)存空間顯示視頻圖像，以實(shí)現(xiàn)硬件加速功能并獲得高級(jí)圖形顯示性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，監(jiān)控平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示的視頻