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基于3G网络智慧社区分布式视频监控系统研究 　　1 引言（Introduction） 　　随着3G移动通信能力的提升以及家用安防监控设备的普及，智能移动终端在家用安防监控方面的应用已经成为了一个必然趋势，家用安防监控系统正处于从模拟时代进入数字时代的转型时期。数字安防监控系统[1-3]最主要的特征是智能化，即将被动取证用的录像方式转化为实时视频分析处理，并向相关人员及时发送险情以最大化降低损失。目前在入侵检测、人脸识别、姿势识别等领域国内外已经有了大量的研究并取得了辉煌的成绩，现有的安防系统针对盗窃抢劫等刑事犯罪的防御能力已经取得了斐然的成绩，然而对于弱势群体出现危险的情况（例如，摔倒、病发等）却措手不及，每年因为老人的心脏病高血压中风等情况发作、摔伤，由于抢救不及时而带来的家庭伤痛不计其数，而社会节奏的加快使得国家建设的主力军们缺乏时间去照料这些弱势群体。 　　本课题在普通家用监控系统中增加一部分软件处理功能，通过互联网（通过手机邮箱与App即时推送）与一个额外的GSM Modem进行结合，在检测到有弱势群体摔倒的时候立刻向相关监护人报警并传送截图或实时监控影像，为监护人在第一时间做出正确的反应，及时为处理措施提供可视化的数据支撑。本课题研究内容适用于居家，社区以及医疗机构病房看护等方面的应用，可以配合现有监控设备或系统进行扩充，是数字社区、智慧城市[4-9]建设的一部分，为忙于工作无暇照料家中老人、病患等的上班族群体提供了便利。本课题的研究主要分为上层监控服务软件系统部分和下层的家用嵌入式多媒体服务设备两块内容，分别可以实现公共资源的接入访问与私有资源的存储访问。本课题研究的主要内容和整体设计如图1所示。 　　图1 系统整体构架图 　　Fig.1 The overall system architecture diagram 　　2 智慧社区监控服务系统（Distributed video 　　surveillance systems intelligence community ） 　　随着数字化城市战略的普及推广，越来越多的居民住宅社区引入了全套的数字化安防设备，互联网与社区局域网的带宽不断升级，现在已经全面进入千兆光纤时代，同时3G无线网络带宽的升级，使得视频信息能够流畅传输。本课题基于现有的监控设备与局域网之上，增加开发一套安防监控服务软件系统，该系统可实现用户随时随地查看所需的实时或录像视频信息的目的（例如停车场的私家车，散步的老人或者玩耍的儿童以及大门外的访客等）。用户需使用物业中心实名注册的账号密码进行访问，以保障用户信息的真实性与合法性，方便物业管理，增强系统安全性。 　　3 家用嵌入式多媒体服务中心（Household 　　embedded multimedia service center） 　　该模块主要将ARM芯片作为核心处理器，基于Linux系统，可以实现多种功能： 　　（1）配合无线模块作为家用无线路由器 　　目前家庭用户有多台设备（数字电视、电脑、笔记本、平板或手机等，以及智能家电）需要接入网络，传统的解决方式是采用一个无线路由器作为WLAN的wifi热点。在本课题的研究方案中可以让一台运行中的监控服务器加入无线路由功能，将独立的设备集成到一起。 　　（2）配置硬盘阵列作为家用多媒体存储服务器 　　传统的家用视频监控存储是采用一个网络嵌入式DVR（Digital Video Recorder）作为存储中心，配合多个IP Camera将监控视频存入硬盘中，其缺点在于存储空间占用量大，缺乏智能分析检测等功能。本课题研发的家用嵌入式多媒体中心，结合了移动物体检测技术，通过背景差值法检测，只在有物体移动的时候存储有效的视频录像，节约了大量的存储空间。除此之外，家用嵌入式多媒体中心还可作为家用多媒体服务器，用户可以将喜欢的电影音乐等资源存储在该服务器上，各个设备可以共享多媒体资源，更加节约存储空间。 　　（3）智能报警功能 　　该模块结合温度传感器、瓦斯传感器和移动物体检测技术，当家中出现煤气泄漏、火灾等情况时可以即时将警报信息发送给户主和物业；当家中无人（上班，旅游等情形）时可启动自动值守功能，在户主解除家中无人值守模式之前，若检测到持续活动的移动物体可以判定为入室盗窃，及时将家中的视频或截图传输给户主的手机，此外通过GSM modem发送短信，以免当用户手机网络质量不好时不能收到及时的提醒。 　　4 技术路线（Technical route） 　　4.1 基于背景帧间差值法的移动目标轮廓检测 　　采用ARM11芯片（6410）作为主处理器，运行Linux系统，可以让用户通过直接联网console方式手动设定配置，开发相应的软件配合DSP进行图像背景差值法计算