多功能红外监控相机软件系统的设计与实现

摘要

长期以来，野生动物调查面临着许多现实困难，随着很多野生动物种群数量的逐渐减少，甚至于濒临灭绝，已经很难在野外见到活动的野生动物。同时其中有许多动物属于昼伏夜出的，具备较高的隐蔽性，还有一些仅仅生存在少有人出没的森林和其他生态环境中。现存野生动物侦测设备很多存在处理速度慢、实时性差，可持续工作时间短等弊病。
　　随着电子技术的迅速发展，红外相机技术与数码相机技术相结合，生成出新一代数码红外相机装置，广泛应用在野生动物的种群监测、多样性调查和种群密度评估等科研和保护工作中。本文针对目前自然保护区监测野生动物的困难，设计了一种能在恶劣环境中长期工作的嵌入式无线监测系统。研究内容主要包括：
　　第一，本系统采用图像处理能力强的双核微处理器芯片NT96450和无线通信模块H330，搭载响应速度快的uITRON实时操作系统，并选用了带有超声电机自动控制焦距的CMOS图像传感器。当热释电红外传感器探测到野生动物后触发系统进行图像和视频数据采集，通过对采集和处理时间的优化，使系统从上电到采集完图片所需的时间保持在1.5s以内。
　　第二，在图像和视频数据的网络传输过程中利用TCP协议栈来保证网络数据传输的可靠性。红外监控相机将处理后的图像和视频，以彩信和邮件的方式即时上传给用户，信号强度不够的情况下启用重发机制保证了数据发送的成功率。
　　第三，设计和实现了四大模块功能，分别是数据采集与存储、参数设置、远程监控和远程报警等模块。软件系统运行的稳定性也较大程度保证了可持续工作的时间长度。
　　本文在完成整个红外相机软件系统的设计后，还对系统的主要功能模块进行了功能性测试和性能测试。由测试结果表明，系统设计的各个功能模块都能正常实现，满足了嵌入式系统设计的可靠性、稳定性和经济性。

目录

第1章 绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究状况

1.3本文主要研究内容

第2章 红外相机软件系统需求分析与关键技术分析

2.1需求分析

2.2关键技术

2.3本章小结

第3章 红外相机软件系统设计

3.1系统概要设计

3.2详细设计

3.3本章小结

第4章 红外相机软件系统实现

4.1图像采集及压缩功能模块实现

4.2参数设置模块实现

4.3远程监控模块

4.4远程报警模块

4.5本章小结

第5章 红外相机软件系统测试

5.1测试环境

5.2功能测试

5.3性能测试

5.4本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

个人简历