基于USB攝像頭的嵌入式火焰圖像采集系統(tǒng)研究.pdf

1、火災(zāi)預(yù)警是預(yù)防火災(zāi)的重要途徑,而火焰檢測(cè)技術(shù)是火災(zāi)預(yù)警的關(guān)鍵技術(shù)。火焰檢測(cè)技術(shù)包括火焰圖像的采集以及火焰識(shí)別兩大部分。
　　傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)中,圖像的采集、傳輸和處理都要在PC機(jī)上依靠特定的軟件環(huán)境進(jìn)行,因而這種系統(tǒng)缺點(diǎn)很明顯:體積大、系統(tǒng)整體成本高、使用不方便。本系統(tǒng)提出以CMOS攝像頭作為視覺(jué)傳感器,以S3C2440A為處理器,結(jié)合外圍電路組成嵌入式ARM9_linux圖像采集系統(tǒng)。為了改善目前多種火焰檢測(cè)技術(shù)存在環(huán)境適應(yīng)能

2、力不強(qiáng)的情況,本文利用圖像型火焰檢測(cè)原理,以多種背景下的靜態(tài)火焰圖像為對(duì)象,研究火焰本身存在的區(qū)域邊緣顏色分布特征,提出了基于火焰區(qū)域邊緣顏色分布的火焰檢測(cè)算法。算法主要實(shí)現(xiàn):圖像火焰區(qū)域的提取,火焰有效邊緣區(qū)域的提取,對(duì)火焰區(qū)域邊緣顏色分布的主成分進(jìn)行分析,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)器,采用收斂速度最快且適合中等規(guī)模并利用矩陣運(yùn)算的L-M算法完成對(duì)火焰的識(shí)別。
　　本文重點(diǎn)闡述了圖像采集系統(tǒng)的硬軟件部分設(shè)計(jì),其中硬件部分包

3、括CMOS圖像傳感器、嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器模塊、LCD模塊和網(wǎng)卡電路模塊的設(shè)計(jì)。軟件部分首先完成嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立和配置以及Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝和移植。其中,Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝和移植包括LCD驅(qū)動(dòng)、DM9000以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、USB Host驅(qū)動(dòng)程序和ZC301驅(qū)動(dòng)。最后,以V4L2為應(yīng)用程序接口,完成Linux內(nèi)核編譯和圖像采集應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn),本文設(shè)計(jì)的基于USB攝像頭的嵌入式火焰圖像