Zadeh-X变换在视频监控系统中的应用研究

　　0　引言

　　视频监控是安防的常规手段,传统视频监控系统主要是原视频的再现。现今的监控手段多种多样,如微光夜视仪[1],还有常见的红外技术[2],这些技术都是通过光学与电子电路的结合完成,主要通过硬件来实现。本文采用DSP平台,在视频监控中嵌入了基于Zadeh-X变换底层图像挖掘技术,可以挖掘在恶劣条件下拍摄的、被强背景淹没的、人类视觉不能分辨的图像以及人工隐藏的图像。本研究利用TI公司DM642芯片的硬件辅以Zadeh-X算法,设计的方案初步实现了实时底层图像的挖掘。与现今的夜视技术相比,本系统的成本更低。

　　1　系统设计

　　我们采用两路视频采集,一路视频回放的硬件结构。通过程序设计,显示的时候采用画中画(PIP)的显示方式,对比处理前后图像的差异。系统结构如图1。

　　1.1　硬件设计

　　本系统选取图像处理专用DSP芯片TMS320DM642,其强大的运算能力完全符合我们的要求,而且便于以后的系统升级。

　　1.1.1　主要的芯片

　　TMS320DM642是基于TMS320C6000家族中最高性能定点DSP C64x CPU (在600 MHz时钟频率下,数字处理能力可以达到4800MIPS (每秒百万条指令))。它有极强的处理能力,高度的灵活性和可编程性,同时又集成了音视频和网络通信等外设,特别适于多媒体通信应用。在600 MHz的时钟频率下,TMS320DM642每秒可以进行24亿次16位的乘累加或48亿次8位的乘累加。这样强大的运算能力,使得TMS320DM642可以进行实时的多视频处理和图像处理。为了适应多媒体和网络通信的应用, TMS320DM642还集成了多种新的片内外设:

　　·三个可配置的视频端口(VP0,VP1,VP2)。

　　这些视频端口提供给通用的视频编、解码器的无缝接口。·10/100 Mbps以太网介质接入控制器(EMAC)。EMAC为DSP处理器和网络间提供定(EMAC)。EMAC为DSP处理器和网络间提供定制的接口,允许有效的数据发送和接收。

　　·管理数据输入/输出(MDIO)模块。这个模块持续地轮询所有32个MDIO地址,以便于列举在系统中的物理层设备(PHY),并监视其连接状态。

　　·I2C总线。I2C端口使TMS320DM642容易控制外围器件,如视频编、解码器,EEPROM等。

　　·16个通用输入,输出(GPIO )端口。另外,GPIO还可以引入CPU中断和EDMA事件。视频解码器:选用飞利浦公司的SAA7115解码芯片完成视频的A/D转换以及水平信号和垂直信号的分离。SAA7115是一种支持多制式格式的

　　视频解码器,内有自适应NTSC/PAL/SECAM制式的梳状滤波器,高性能的图像缩放功能及I2C总线的readback和SQ像素输出技术,其主要特点如下: