[发明专利]一种基于SOPC的室内智能视频监控系统

权利要求书

1.一种基于SOPC的室内智能视频监控系统，其特征在于，包括CCD摄像头、云台、步进电机、电机驱动电路、传感器组、Nios II软核处理器与Cyclone II相结合的主控制器、VGA显示模块、报警模块以及计算机终端；其中，所述主控制器包括视频A/D芯片、图像编码空间转换模块、VGA控制模块、SRAM存储器、图像预处理模块、Nios II软核处理器；所述CCD摄像头设置于云台上，电连接主控制器，用于通过CCD传感器实时采集视频图像，输出给视频A/D芯片；所述视频A/D芯片用于将CCD摄像头输出的NTSC制式全电视信号解码为数字信号，输出给图像编码空间转换模块；所述图像编码空间转换模块用于通过视频解码模块将所述数字信号转换为YCrCb信号，通过空间转换模块将所述YCrCb信号转换为RGB信号；所述RGB信号的一路输出给VGA控制模块，VGA控制模块对RGB信号进行DA变换后输出给VGA显示模块；RGB信号的另一路存入SRAM存储器，供给图像预处理模块和Nios II软核处理器读取进行下一步处理；所述图像预处理模块用于从SRAM存储器中读取RGB信号，经过Scicos-HDL处理为二值化图像，对于模糊的边缘运用分数阶微分掩模进行图像增强，提供给Nios II软核处理器做运动目标检测与跟踪；所述Nios II软核处理器用于将图像预处理模块处理后的图像与SRAM存储器中存放的背景图像数据使用差分法进行处理，得到图像差异信息，并据此进行轮廓提取，计算得到最大的图像轮廓信息确定为跟踪对象，根据跟踪对象的坐标控制电机驱动电路，电机驱动电路驱动步进电机运动，步进电机带动云台转动，CCD摄像头随跟踪对象运动，从而完成运行目标的检测与跟踪；所述传感器组用于实时监测室内的环境参数信息，输出给Nios II软核处理器，Nios II软核处理器将监控数据、传感器组检测到的信息通过通讯模块输出给计算机终端；所述报警模块用于在收到主控制器发送来传感器组的数据异常时，产生声光报警，在发现运动目标时，指示灯闪烁，告知有异常情况。

2.根据权利要求1所述的基于SOPC的室内智能视频监控系统，其特征在于，所述Nios II软核处理器及其外设的创建和配置利用SOPC Builder完成，定制成SOPC组件；在Nios II集成开发环境下用C++语言编程完成各个组件间的有机配合，实现智能监控功能。

3.根据权利要求2所述的基于SOPC的室内智能视频监控系统，其特征在于，所述视频A/D芯片选用TV Decoder 7181芯片，所述图像编码空间转换模块中的视频解码模块选用硬件模块ITU656，空间转换模块选用YCrCb to RGB模块。

4.根据权利要求1所述的基于SOPC的室内智能视频监控系统，其特征在于，所述电机驱动电路选用L298N驱动芯片，电机驱动电路与步进电机之间加有光耦隔离，采用PWM方式控制步进电机。

5.根据权利要求1至4之一所述的基于SOPC的室内智能视频监控系统，其特征在于，所述传感器组包括但不限于温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器及红外热释传感器。