MC9S08GT8ACB单片机的移动目标监控系统研究
基于MC9S08GT8ACB单片机的移动目标监控系统研究
文中在考虑现有网络摄像头的发展情况、4G和各种WiFi信号的覆盖率以及无线路由器技术发展的前提下，充分利用现有资源，提出了一种基于单片机的移动监控系统。该系统直接利用现有的网络摄像机作为监控摄像头，以4G信号或各种WiFi信号为网络，将采集到的图像通过无线网络直接上传给单片机系统进行处理。文中重点给出了系统硬件设计方案以及系统软件算法思想并在最后给出了该方法在MATLAB环境中的仿真。
文中以我市内车辆移动目标为例来介绍本系统的优越性并给出了系统仿真结果。系统首先是对移动目标进行捕捉，然后采用网络摄像机将现场的视频信号通过TCP/IP网络将信号发送至视频信号接收器端并接收主控制板发来的指令对移动目标控制，最后将捕捉到的移动目标信号传送给主控制板，由单片机进行图像数据的处理与运算并将结果送至终端输出观察。
本系统图像处理部分采用单片机AT89552来作为主控芯片，通过网络摄像机捕捉图像，对采集到的图像通过视频信号接收器编解码芯片将图像直接转换为YCrCb格式图像，其中Y为图像亮度，Cr和Cb分别为图像的色度，根据彩色图像像素点三基色合成原理可计算得到RGB格式图像，根据公式(1)～(4)，分别提取出图像的的颜色特征与亮度特征，最终得到我们感兴趣目标物的显著特征图。
为了检验数据的的正确性，我们对摄像机采集到的图像进行了分析，系统在60s中共采集了1420帧图像，差不多每帧图像处理时间为24mS左右，每秒处理23帧图像，基本上可以满足实时图像处理。
系统整体测试。在本系统中，系统以我市内公路上移动的汽车为例进行了跟踪测试。首先根据公式(10)设定移动阈值Ts，然后采集图像并对图像进行区域检测与分割，得到图像显著图，然后计算图像的质心坐标与相似度Sim，当移动阈值Ts有变动时，立即更新芯片数据，重新计算质心坐标与相似度Sim。下面是我市拍摄到的监控图像，图4(a)双向前进中的汽车，当我们所感兴趣的4辆汽车移动到(b)所在的位置时，由于(a)图中左边的第1辆汽车跨越了监控区，系统则立即更新数据跟踪到随后而来的第2辆汽车，而在(a)图中右边的辆汽车一直在系统的监控范围，只是画面中的移动目标质心发生了变化，所以系统跟新数据后有效的锁定了目标。
文中设计的这一款基于单片机的移动目标监控系统，该系统直接利用现有的网络摄像机作为监控摄像头，以3G信号或各种WiFi信号为网络，将采集到的图像通过无线网络直接上传给单片机系统进行处理。该系统充分利用了现有的各种资源，系统制作简单，维护方便，同时采用模块化设计，可移植性很强，在危险、未知环境的探测、监控等领域有很好的应用价值。
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