智能数字化监控系统的研究与设计
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摘要
在高科技技术广泛的应用在船舶、港口等重要设施的今天，如何将数字视频采集系统、图像识别技术高科技手段应用到船舶、港口的安全系统，尤其是先进的科学测量考察船上的高科技安全预警系统，更是各国研究的热点，也是本论文的研究核心。
本设计包括三个主要部分：基于PCI桥实现多路视频采集系统、智能键盘设计和在线图像识别报警算法。
其中，基于PCI桥实现多路视频采集系统的软/硬件设计，实现了在一个PCI接口上实现一卡多路的MPEG采集功能，目前，一块卡上集成了4片MPEG芯片，很好的实现了多路MPEG视频采集功能。
其次，为了整个采集系统的一体化设计，我们又完成了基于人机双向交互通讯智能终端设计，采用了标准计算机的键盘接口协议，实现了标准键盘功能与自定义各种功能的统一；同时，又具备了错误显示、故障报警的终端功能。
最后，为了进一步提高系统的效率，我提出了图像识别算法，并尝试应用到图像采集系统中去，使系统具有一定的人工智能，能在光线变化的各种条件下，识别出镜头中人物出现的，并做出报警。为了解决视频采集中不同光线照度变化所造成的影响，我采用了光线校正和图像噪声去除技术，并将是识别出的目标边缘存入数据库中，以便在线快速检索。
Today high technology has been applied to the facilities of harbors and ships, it becomes more important on how to using digital Video collecting system and image recognizing on the harbor and ship all over world. The paper will study on these issues.
This designing includes three parts: Multi-Inputs Video Collecting System based on PCI-PCI Bridge, Intelligent Keyboard Designing and On-line Image Recognizing and Warning System.
The first part is Multi-Inputs Video Collecting System, which base on PCI-PCI Bridge. It realizes that one card can collect multi-input video. At present, four MPEG are integrated on one card which has good performance on extract four inputs video as MPEG format document. The driver software is programmed based on VXD in order to install on Windows.
The second part is Intelligent Keyboard Designing, which communicate with computer in double ways, it will help for constructing one complete system. In order to integrate the features of common keyboard and self-defined function the protocol of common keyboard interface is selected, and the self-defined function include error displaying and warning.
The last part is that study and design on image recognizing and warning system, it will help to make system working more effectively and Intelligently. A algorithm of Image Recognizing is present and applied on video collecting system which can recognize a man appeared on the camera and give warning. In order to avoid the changing light of environment
impact the result of image recognizing, the light value will be fixed to correct value and the noisy of image shall be deleted. The results of recognizing shall be input to database so that the image can be indexed quickly on line.
本设计包括三个主要部分：基于PCI桥实现多路视频采集系统、智能键盘设计和在线图像识别报警算法。
其中，基于PCI桥实现多路视频采集系统的软/硬件设计，实现了在一个PCI接口上实现一卡多路的MPEG采集功能，目前，一块卡上集成了4片MPEG芯片，很好的实现了多路MPEG视频采集功能。
其次，为了整个采集系统的一体化设计，我们又完成了基于人机双向交互通讯智能终端设计，采用了标准计算机的键盘接口协议，实现了标准键盘功能与自定义各种功能的统一；同时，又具备了错误显示、故障报警的终端功能。
最后，为了进一步提高系统的效率，我提出了图像识别算法，并尝试应用到图像采集系统中去，使系统具有一定的人工智能，能在光线变化的各种条件下，识别出镜头中人物出现的，并做出报警。为了解决视频采集中不同光线照度变化所造成的影响，我采用了光线校正和图像噪声去除技术，并将是识别出的目标边缘存入数据库中，以便在线快速检索。
Today high technology has been applied to the facilities of harbors and ships, it becomes more important on how to using digital Video collecting system and image recognizing on the harbor and ship all over world. The paper will study on these issues.
This designing includes three parts: Multi-Inputs Video Collecting System based on PCI-PCI Bridge, Intelligent Keyboard Designing and On-line Image Recognizing and Warning System.
The first part is Multi-Inputs Video Collecting System, which base on PCI-PCI Bridge. It realizes that one card can collect multi-input video. At present, four MPEG are integrated on one card which has good performance on extract four inputs video as MPEG format document. The driver software is programmed based on VXD in order to install on Windows.
The second part is Intelligent Keyboard Designing, which communicate with computer in double ways, it will help for constructing one complete system. In order to integrate the features of common keyboard and self-defined function the protocol of common keyboard interface is selected, and the self-defined function include error displaying and warning.
The last part is that study and design on image recognizing and warning system, it will help to make system working more effectively and Intelligently. A algorithm of Image Recognizing is present and applied on video collecting system which can recognize a man appeared on the camera and give warning. In order to avoid the changing light of environment
impact the result of image recognizing, the light value will be fixed to correct value and the noisy of image shall be deleted. The results of recognizing shall be input to database so that the image can be indexed quickly on line.
引文
[1] 吴秋峰，多媒体技术及应用，1999．10，机械工业出版社， p1-45；
[2] 苏光大，微机图像处理系统，2000．7，清华大学出版社，p18-209；
[3] 马小虎，多媒体数据压缩标准及实现，1990．12，清华大学出版社，p2-10；
[4] Keeren Hazzah, WINDOWS VXD 与设备驱动设备权威指南，2000．10，中国电力出版社，p7-103；
[5] 武安河，WINDOWS设备驱动程序开发，2001．9，电子工业出版社，p175-180；
[6] WINBOND公司，Technology Document: W99200F／W99200AF MPEG1 VIDEO ENCODER DATA SHEET, 2000；
[7] 菲利普公司，技术资料：SAA7113 DATA SHEET，2001；
[8] 熊宁，微机键盘通信方式及编程，1997．4，宁夏大学学报，；
[9] 殷志文，利用PC机的键盘接口和外设通讯，1998，V14(2)，微计算机信息，p73-74；
[10] 叶秀清等，计算机图像处理，电子工业出版社；
[11] 黎红松，图像压缩技术及C语言实现，1994，学苑出版社；
[12] 潘志庚，WINDOWS环境下图像程序设计，1995，清华大学出版社；
[13] 苏光大、左永荣，邻域图像帧存储体的理论，1999，27(2)，电子学报，p34-38；
[14] 邹宏生，一种适合多媒体处理的新型芯片，1997(11)，电视技术，p1-8；
[15] 郭平欣，电子计算机外部设备原理，1986，国防工业出版社；
[16] NANMO，PCI总线结构，1999，电子工业出版社；
[17] TI公司，Technology Document：PCI-PCIDATA SHEET，2001；
[18] 李介谷等，图像处理技术，1988，上海交通大学出版社；
[19] 高文，多媒体计算机技术，1993，清华大学出版社；
[20] 赵士滨等，计算机图形图像设计与技巧，1996，广东科技出版社；
[21] A．罗申非尔特等，数字图像处理，1982，人民邮电出版社；
[22] 彭浩，基于PCI总线的微机控制线阵B超诊断系统，1998．5，西安：第九届全国图像图形科技大会论文集，p481-485；
[23] 赵元吉等，从对SCHank理论的探讨论述智能存储，1988．25，计算机研究与发展，p35-38；
[24] 程景云，人机界面设计与开发工具，1994，电子工业出版社；
[25] 何斌等，Visual C++数字图像处理，2000．4，人民邮电出版社，p556-561；
[26] 章毓晋，图像处理和分析，1999．10，清华大学出版社，p135-176；
[27] Didier Legall, MPEG-A Video Compression Standard for Multimedia Application,1991.4 Vol.34, No4, Communication of the ACM, p47-58
[28] Andy C.Hang. PVRG-MGEG CODEC 1.1, 1993, Stanford University;
[29] 楼顺天等，Matlab程序设计语言，1997．8，西安电子科技大学出版社，p145-167；
[30] Rosenfeld R, Digtal Picture Processing, 1982, Vol2, 2nd, Academic Press,
[31] Tekalp A.M. Digital Picture Processing, 1995, Prentice-Hell;
[2] 苏光大，微机图像处理系统，2000．7，清华大学出版社，p18-209；
[3] 马小虎，多媒体数据压缩标准及实现，1990．12，清华大学出版社，p2-10；
[4] Keeren Hazzah, WINDOWS VXD 与设备驱动设备权威指南，2000．10，中国电力出版社，p7-103；
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[6] WINBOND公司，Technology Document: W99200F／W99200AF MPEG1 VIDEO ENCODER DATA SHEET, 2000；
[7] 菲利普公司，技术资料：SAA7113 DATA SHEET，2001；
[8] 熊宁，微机键盘通信方式及编程，1997．4，宁夏大学学报，；
[9] 殷志文，利用PC机的键盘接口和外设通讯，1998，V14(2)，微计算机信息，p73-74；
[10] 叶秀清等，计算机图像处理，电子工业出版社；
[11] 黎红松，图像压缩技术及C语言实现，1994，学苑出版社；
[12] 潘志庚，WINDOWS环境下图像程序设计，1995，清华大学出版社；
[13] 苏光大、左永荣，邻域图像帧存储体的理论，1999，27(2)，电子学报，p34-38；
[14] 邹宏生，一种适合多媒体处理的新型芯片，1997(11)，电视技术，p1-8；
[15] 郭平欣，电子计算机外部设备原理，1986，国防工业出版社；
[16] NANMO，PCI总线结构，1999，电子工业出版社；
[17] TI公司，Technology Document：PCI-PCIDATA SHEET，2001；
[18] 李介谷等，图像处理技术，1988，上海交通大学出版社；
[19] 高文，多媒体计算机技术，1993，清华大学出版社；
[20] 赵士滨等，计算机图形图像设计与技巧，1996，广东科技出版社；
[21] A．罗申非尔特等，数字图像处理，1982，人民邮电出版社；
[22] 彭浩，基于PCI总线的微机控制线阵B超诊断系统，1998．5，西安：第九届全国图像图形科技大会论文集，p481-485；
[23] 赵元吉等，从对SCHank理论的探讨论述智能存储，1988．25，计算机研究与发展，p35-38；
[24] 程景云，人机界面设计与开发工具，1994，电子工业出版社；
[25] 何斌等，Visual C++数字图像处理，2000．4，人民邮电出版社，p556-561；
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[27] Didier Legall, MPEG-A Video Compression Standard for Multimedia Application,1991.4 Vol.34, No4, Communication of the ACM, p47-58
[28] Andy C.Hang. PVRG-MGEG CODEC 1.1, 1993, Stanford University;
[29] 楼顺天等，Matlab程序设计语言，1997．8，西安电子科技大学出版社，p145-167；
[30] Rosenfeld R, Digtal Picture Processing, 1982, Vol2, 2nd, Academic Press,
[31] Tekalp A.M. Digital Picture Processing, 1995, Prentice-Hell;