红外图像报警系统的研究与实现

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计算机测量与控制.2011.19(2) Computer Measurement &Control

设计与应用

收稿日期:2010 07 05; 修回日期:2010 08 15。

基金项目:河南省教育厅科技攻关项目(2010C520022);郑州大学西亚斯国际学院2010年校级科研项目(2010KYYB20)。

作者简介:张会敏(1981 ),女,河南漯河人,讲师,主要从事单片机、传感器技术方向的研究。

张云龙(1966 ),男,博士,硕士生导师,副教授,主要从事控制理论与控制工程方向的研究。

文章编号:1671 4598(2011)02 0432 04 中图分类号:T P277;TP391 4

文献标识码:A

红外图像报警系统的研究与实现

张会敏,谢泽奇,张云龙

(郑州大学西亚斯国际学院,河南新郑 451150)

摘要:针对家庭防盗报警系统要求可靠性高、抗干扰能力强、体积小、误报率低、便于调试等特点,设计实现了一种基于AT mega128的红外图像报警系统;首先介绍系统的总体结构,其中系统采用高性能的AVR 单片机AT mega128并结合技术成熟的CM OS 图像采集与JPEG 图像压缩技术来实现;然后重点阐述系统的工作原理、硬件组成及软件实现方法,详细介绍了系统实现过程中的关键技术;最后在不同光照下对系统进行了测试;测试结果表明:该系统具有测量精度高、运行稳定,实时性好、性价比高,具有一定的实用价值。

关键词:RS485;CM OS 图像;红外图像报警器;ATmega128

Research and Implementation of Infrared Image Alarm S ystem

Zhang H uimin,Xie Zeqi,Zhang Yunlong

(Sias Int ernational Co llege,Zheng zhou U niver sity,Xinzheng 451150,China)

Abstract:An infrared im age alarm system is designed and implemen ted in order to meet th e demands of fam ily s ecu rity-m onitoring a larm sys tem-high reliability,strong anti-interferen ce ability,s mall volume,low error rate an d debuggin g conven ience.Firs t about th e general stru cture of the s ystem,it is realiz ed b y the high -performance AVR M CU AT mega128and th e m ature technique of the CM OS Im age Collecting System an d JPEG image compression.Th en it exp oun ds emphatically th e w orkin g principle and implementation m ethod of hardw are and softw are,and gives a detailed description on th e k ey technology du ring the system design course.T he las t part is about system test in different illumination.T he test r esult show s th at this system has high m easuring accuracy,s table operation,good real-

tim e and h igh performan ce-price ratio,and it has certain practical value.

Key words :RS485;CM OS image;in frared image alarm;A Tmega128

图1 系统结构图

0 引言

对防盗报警系统的开发一直是近些年的一个重点研究领域。目前它已从原来的简单、局部监控阶段走向集成化、智能化发展阶段,市场上的电子防盗报警产品繁多。但究其特点而言,它们要么功能简单且误报率高,要么价格昂贵,让用户难以接受[1]。本文在对RS485和T CP/IP 通讯协议研究的基础上,结合CM OS 图像采集技术和JPEG 图像压缩技术,提出了一种基于A V R 单片机A T mega128和红外检测技术的新型图像报警系统,该系统不但可以及时检测到入侵者并报警,同时也能够保存入侵者的有效图像信息,而且价格便宜。下面重点对其总体方案和系统构成进行介绍。

1 系统总体结构

系统采用分层次、分布式集中控制方案,将所有红外图像报警器组成一个分布式网络,其总体结构如图1所示。整个系统包括管理中心服务器、区域控制器、红外图像报警器三层结构。管理中心服务器是整个红外报警系统的管理和控制中心,包括对报警管理系统程序的运行和数据库的管理。数据库采用

支持网络通讯的数据库结构,方便功能的扩展。本系统采用SQ L Server 2000,主要设计了两个表:报警信息表和报警日志表。为了实现对所有报警器进行实时、统一管理,红外图像报警器一旦检测到报警信号,就将报警信息按照设置的相应格式发送到服务器的数据库中,并修改相应的日志文件,同时进行报警并显示报警信息。管理员通过查询软件可以查询到目前的各个报警器的状态,以及以前的日志文件。

区域控制器采用RS485 T CP/IP 通讯转换器,负责红外图

像报警器和管理中心服务器之间的信息交互,通过RS485和T CP /IP 通信协议之间的格式转换,实现数据转发的功能,不具有控制功能[2]。它的主要作用是将报警器的RS485信号转换成为T CP/IP 信号,从而直接接入局域网,实现管理中心服务器与红外图像报警器之间的通讯。