智能火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)視頻采集與處理模塊的研制.pdf

1、火的應(yīng)用對人類文明和社會進步起到了巨大的推動作用,然而火一旦失去控制,也會給人類帶來巨大的災(zāi)難。火災(zāi)是指在時間或空間上失去控制的燃燒所造成的災(zāi)害；火災(zāi)的發(fā)生直接危及人類生命和財產(chǎn)安全,造成環(huán)境污染,甚至使生態(tài)失去平衡,給人類造成巨大損失。當(dāng)前,人們通過研究火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展的機理和規(guī)律,研制出基于傳感原理的火災(zāi)探測器和基于視頻圖像處理的火災(zāi)探測系統(tǒng),希望借助現(xiàn)代高科技手段為火災(zāi)防治提供新的思路和方法,促進了火災(zāi)防治技術(shù)的進步。
　　

2、 本文首先介紹了火災(zāi)的危害和國內(nèi)外火災(zāi)探測器的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了目前的火災(zāi)探測器在使用靈活性、環(huán)境適應(yīng)性等方面存在的不足；為了滿足合作單位提出的構(gòu)建無人值守火災(zāi)監(jiān)控報警系統(tǒng)的功能要求,設(shè)計了火災(zāi)監(jiān)控報警系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊--基于“DSP+SAA7111A+CPLD”的核心電路,該電路將視頻采集與處理集成在單板上面,其中CPLD和SAA7111A相配合控制圖像的采集；DSP對采集的圖像進行處理和分析。
　　 在分析了電路模塊整體組成之

3、后,文中對電路各部分工作原理和設(shè)計過程作了重點介紹,給出模塊各部分電路原理圖和整體PCB板圖。由于該電路工作頻率高,對信號質(zhì)量和時序要求嚴(yán)格,為了保證電路正確工作,在制板前使用Hyperlynx軟件對模塊PCB圖進行信號完整性和時序分析,最終確定模塊PCB圖并制板。
　　 在硬件電路設(shè)計、仿真和制作基礎(chǔ)上,進行軟件方面的設(shè)計。本課題軟件工作主要有:DSP底層硬件驅(qū)動程序、CPLD視頻采集控制邏輯、圖像處理相關(guān)算法以及上位機用于驗

4、證的顯示程序。其中DSP程序是在CCS3.3環(huán)境下開發(fā)的；CPLD程序是基于QuartusⅡ環(huán)境使用Verilog語言進行開發(fā)；上位機程序使用Delphi進行開發(fā)。
　　 本文最后給出了實驗結(jié)果,對實驗結(jié)果以及采集與處理過程的相關(guān)參數(shù)進行分析,驗證了該電路的正確性和可靠性。本課題研究的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)體積小、便于安裝,使用靈活性大大提高；同時,系統(tǒng)能獨立于計算機工作,消除了因使用計算機而帶來的對使用環(huán)境的要求,環(huán)境適應(yīng)性大大增強。<