基于SOPC的視頻圖像火災(zāi)檢測裝置.pdf

1、基于視頻圖像火災(zāi)檢測技術(shù)，已成為火災(zāi)預(yù)警的新領(lǐng)域，本文提出了一種嵌入式視頻圖像火災(zāi)檢測裝置，適用于野外、倉庫等大空間的火災(zāi)檢測。該裝置基于SOPC軟硬協(xié)同技術(shù)，利用Altera提供的IP核和Avalon總線規(guī)范，構(gòu)建NiosⅡ處理器系統(tǒng)，將圖像的采集、存儲、火災(zāi)檢測和網(wǎng)絡(luò)控制集成于一片F(xiàn)PGA。以火災(zāi)初期圖像的動態(tài)特征為依據(jù)，實現(xiàn)火災(zāi)檢測，并將檢測結(jié)果和圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程PC顯示，實現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警與監(jiān)控雙重功能。
　　裝置以A

2、ltera公司型號為EP3C16F256C6的FPGA作為主控制器，選擇Micron公司的CMOS圖像傳感器MT9M032作為圖像采集設(shè)備，選擇W5300作為網(wǎng)絡(luò)傳輸芯片，選擇Hnnix公司的H57V2562GTR SDRAM作為圖像緩存并為程序運(yùn)行提供存儲空間。充分發(fā)揮FPGA的并行處理和NiosⅡ的數(shù)據(jù)處理優(yōu)勢，圖像傳感器驅(qū)動模塊和網(wǎng)卡芯片的Avalon信號控制邏輯由Verilog HDL語言實現(xiàn)，網(wǎng)卡芯片的配置、圖像數(shù)據(jù)的存儲、火

3、災(zāi)檢測算法和數(shù)據(jù)傳輸均由NiosⅡ處理器完成。為提高圖像數(shù)據(jù)的存儲速度，采用DMA方式將圖像數(shù)據(jù)緩存到SDRAM。
　　裝置以火災(zāi)初期火焰煙霧隨時間變化的動態(tài)特征為依據(jù)，包括起始點不變、幀間重合和整體擴(kuò)散三個特征，分析了動態(tài)特征導(dǎo)致相鄰視頻幀同一位置像素灰度值變化規(guī)律，并進(jìn)行量化。首先對圖像預(yù)處理，采用取樣法將圖像縮小為原來的1/4，進(jìn)行中值濾波濾除圖像中的噪聲;然后采用改進(jìn)的背景差分法和幀間相與提取疑似火災(zāi)區(qū)域，完成閥值分割并歸