运行模式可以通过软件或是外部中断和异常改变，该处理器具有出色性能和效率，适应于各种移动和消费类应用，如移动电话机顶盒汽车导航娱乐系统。处理器频率般在到范围内，可以提供性能。年月，德州仪器公司宣布推出采用系列，它是第款采用架构所有新技术处理器，针对媒体和信号处理技术，双发射顺序超标量流水线，集成，加快运行时编译器技术，面向代码密度技术以及浮点架构。本文使用开发板是开发套件，处理器集成了高达内核和高达具有高级数字信号处理核，并提供了丰富外设接口。主要工作和章节安排本文主要是从视频监控检测烟雾进行报警角度出发，分析整个系统架构与算法设计并在嵌入式设备上实现。通过对硬件系统与软虽然可靠性较高但其灵敏度比较低探测速度比较慢对阴燃火难以探测。感烟探测器探测器核心部件金属片上含有少量放射性镅元素，其释放冲撞到氧分子和氮分子导致分子电离成离子由于设备安装有伏特电池使得这些离子定向运动产生了电流大约有。当烟雾进入探测器这些离子吸附住烟雾，电流速度减慢然后失去电荷，电流停止探测器就会报警。感烟探测器主要构造如图所示。万方数据上海师范大学硕士研究生论文第章绪论图感烟探测器电路原理示意图感烟探测器由于油烟灰尘水雾干扰容易产生误报，特别是镅元素具有放射性，有少量危险性。可燃性气体探测器探测器内置有金属铂丝根据其热敏作用，当火灾发生时浓烟能够将铂丝氧化释放大量热量改变铂丝电阻从而将可燃气体浓度信号转化为电信号进行报警。由于其氧化后灵敏度降低，需要定期更换。非接触式探测器有很多是基于感光探测技术，发生火灾时会产生紫外和红外光辐射，所以可以采用对红外光谱敏感或是对紫外光谱敏感光敏元件对火焰进行检测，感光探测器宜安装在生产石油炸药等化工厂房附近，但其易受强光，雷电等干扰产生误报。视频火灾探测技术发展传统火灾探测报警设备经过长时间发展技术已趋于成熟，并且已经有了广泛应用，由于烟雾在室内扩散较为集中受风力影响小，所以在室内场所烟雾探测器能够起到很好监测效果，但是在监测空间较大室内或者室外环境下传统火灾探测器不能满足实时监控要求。随着图像采集计算机运算处理技术不断发展，基于视频烟雾监控报警系统逐渐受到了人们重视和研究。烟雾监控系统可以实现小时不间断无人监控，这样不仅降低了人力成本同时缩短了火灾响应报警时间减小了火灾造成损失。年美国大学教授西蒙弗利用视频图像亮度信息进行火灾探测并将其成功应用在了飞机货舱中，随后几年火灾探测技术在国外迅速发展起来，例如公司开发研制森林火灾监测系统，利用计算机视觉和模式识别理论计算法对远距离森林进行火灾监控报警。目前，视频烟雾检测主要经过几个步骤完成，输入视频流图像预处理视频运动区域提取和烟雾特征识别这三大部分组成。为了检测火灾各国科研人员为提取火灾静态和动态特性做出贡献，年大学沃尔特教授对火焰视频图像进行算法专门研究并根据火焰颜色特征完善了检测算法使得算法在实际检测中得到应用。采用了颜色模式和无序测量，而和提出了使用频谱算法，在视觉图像序列中火焰区域时空模型。除了普通运动和万方数据上海师范大学硕士研究生论文第章绪论颜色线索，等人检测出火灾闪烁，通过分析视频中小波域。检测火焰在边界准周期行为。另外，在通过对运动有火颜色区域空间小波变换来检测火焰区域中颜色变化。此外，在等人中使用隐马尔可夫模型也可来模拟火焰时序行为。具体来说，马尔可夫模型代表了火焰和有火焰颜色普通运动物体被用来区分火焰运动闪烁和有火焰颜色移动物体，而在空域火焰颜色变化也是用相同马尔可夫模型进行评估。等人在另方面，提出了种基于轮廓森林火灾检测方法通过使用快速傅里叶变换和小波检测方法进行分析。该算法最初将着火区域分段，然后使用方法来描述轮廓，而用时域小波对计算出傅立叶系数进行分析。和提出了种不同方法，其中对以规则为基础通用颜色模型用于火焰像素分类进行了介绍。该算法使用颜色空间从色度更有效区分亮度比其他颜色空间如。此外除了说明在空间规则和归化到色彩空间开发规则，还提出了新规则在颜色空间，从而进步减轻了不断变化光照有害影响。马尔巴赫等人使用颜色模型用于视频数据描述，其中亮度分量对时间求导结果被用于声明候选火焰像素和色度分量和样使用于候选象素分类是否有火焰。除了亮度和色度它们也将运动检测纳入其工作。在烟雾探测方面研究虽然没有像火焰研究广泛，但在最近几年对烟雾检测研究也取得了很大发展，和等人根据烟雾形状自相似性提出了分型编码方法对烟雾进行识别提取。等人结合烟雾运动边界模糊闪烁以及小波变换方法对疑似烟雾区域进行检测。根据烟雾运动不规则性等人提出了检测烟雾运动方向并计算其光流值来区分非烟雾移动物体与真正烟雾。这些基于视频烟雾探测方法为火灾预警建立了良好模型并且得到了应用虽然有时这些方法还存在些问题，例如这些方法还不能很好区分运动烟雾与运动灰色物体等些复杂场景下监控问题。嵌入式系统发展嵌入式系统以计算机技术为依托以具体应用为中心，对软件硬件部分进行适当裁剪以构成具体，专门符合特殊要求专用计算机系统，其具有功能强可靠性高成本低体积小功耗低等特点。个嵌入式系统般包含有微处理器操作系统外接硬件设备和应用程序组成，如今嵌入式产品已经覆盖了工业汽车电子消费电子等多种行业领域。嵌入式设备与普通计算机比较而言有如下几个特点嵌入式系统是面向专门特定系统应用，嵌入式处理器具有功耗低体积小集成度高特点。万方数据上海师范大学硕士研究生论文第章绪论嵌入式系统生命周期长，嵌入式产品投入应用后还可以不断进行软件方面升级以满足不断增长需求。嵌入式系统般不具有本地直接开发功能，嵌入式开发需要专门开发软件和系统环境，随着移动终端不断发展，嵌入式系统市场份额将会越来越大。嵌入式操作系统操作系统设计基本原则就是不考虑底层不同硬件差别，为在其上运行应用程序提供统接口。应用程序通过统接口实现对硬件使用和控制，操作系统组成框架结构如图所示应用程序操作系统硬件驱动底层硬件图计算机系统组成在嵌入式系统中操作系统硬件驱动应用程序代码烧写在内，所以操作系统角色像是套函数库供应用程序使用，完成内存管理多任务管理及外围设备管理。由于嵌入式系统体积小存储容量有限除了应用程序，希望嵌入式系统能够占有较小存储空间。嵌入式操作系统经过裁剪后能够减小到约到左右。不同公司在不同应用场合会采用不同操作系统，但都会包含核心和系统服务，嵌入式操作系统性能取决于核心程序，其主要功能是任务管理调度进程通信和内存管理。操作系统是目前较为流行开源操作系统，从年问世至今在嵌入式产品中应用广泛有近产品选择作为操作系统，甚至在机上也开始流行系统。嵌入式具有以下几个特点内核精简性能好稳定。支持多线程多进程开发能适用不同架构如等接口统使用驱动程序方式为应用程序调用万方数据上海师范大学硕士研究生论文第章绪论软件资源丰富，有广泛开发者社区支持，成本低廉，使用灵活是微软开发个可升级位嵌入式操作系统，其是精简。图形界面继承了传统界面较为美观且在平台上可以使用如等编程工具，这使得绝大多是应用只需要做些简单修改就可以移植在平台上使用。另外个应用较广系统是,它是个源码公开可移植可固化可裁剪占先式实时多任务操作系统,其大部分代码使用写,在设计之初就考虑可移植性问题，而在应用在移动设备后才开始将硬件相关代码提取出来。在军事领域中被广泛应用于通信航空航天等方面，甚至在年月登陆火星表面火星探测器上也使用了。在本文中将采用系统进行开发。处理器处理器作为位处理器具有低功耗高性能优点，微处理器支持指令集和指令集，由于其大量使用寄存器指令执行速度快。微处理器运行模式可以通过软件或是外部中断和异常改变，该处理器具有出色性能和效率，适应于各种移动和消费类应用，如移动电话机顶盒汽车导航娱乐系统。处理器频率般在到范围内，可以提供性能。年月，德州仪器公司宣布推出采用系列，它是第款采用架构所有新技术处理器，针对媒体和信号处理技术，双发射顺序超标量流水线，集成，加快运行时编译器技术，面向代码密度技术以及浮点架构。本文使用开发板是开发套件，处理器集成了高达内核和高达具有高级数字信号处理核，并提供了丰富外设接口。主要工作和章节安排本文主要是从视频监控检测烟雾进行报警角度出发，分析整个系统架构与算法设计并在嵌入式设备上实现。通过对硬件系统与软测流程图万方数据上海师范大学硕士研究生论文第章总结与展望第章总结与展望在本文中，我们使用开发板来设计烟雾识别与检测系统来进行早期火灾预警。在火灾爆发前通过连续视频帧中分析烟雾各种特征。系统有较快响应速度因为仅仅需要连续几帧画面就可以确定是否应该发出警报。为了克服烟雾有时会被物体遮挡住或者在火灾爆发初期并没有大量烟雾产生，从而加入了火焰检测算法提高系统鲁棒性，通过大量火焰图像分析，训练分类器来对火焰进行检测。在本文中移植算法编译移植到开发板上是项繁重工作，而系统成功实现能够为火灾提前预警起到很好作用，但是系统整体误报率还较高这是以后要改进地方。取了个视频正样本，个负样本进行测试，漏报个，虚报个，正确报警个，检出率为，如图为采用测试样本部分视频图片。如果视频中包含车灯水蒸气等类似烟雾图像帧时误报率较高，而这就是应该对算法进行改进地方。图部分测试用正负样本视频截图万方数据上海师范大学硕士研究生论文参考文献参考文献陈涛,袁宏永,范维澄火灾探测技术研究展望火灾科学郭健,王汝琳,李明火灾探测技术现状与发展方向辽宁工程技术大学学报周平,姚庆杏,钟取发,朱振军,毛可骏基于视频早期烟雾检测光电工程金红基于视频火灾探测与预警方法研究镇江江苏大学，杨杰视频图像中烟雾检测方法研究成都西南交通大学孙纪坤,张小全嵌入式系统开发技术详解基于北京人民邮电出版社弓雷嵌入式系统幵发汴解北京淸华大学出版社吴才章基于图像采集与显示系统设计自动化技术与应用,万方数据上海师范大学硕士研究生论文参考文献,董明,刘加适宜于嵌入式多媒体应用文件系统电子技术应用吴晓阳基于运动目标检测与跟踪浙江大学刘森嵌入式系统接口设计与驱动程序开发北京北京航空航天大学出版社,万方数据上海师范大学硕士研究生论文致谢致谢时光如梭，转眼间两年研究生求学生涯已经告段落。回首这两年生活收获很多感激很多。首先感谢我导师黄继风教授，是他辛苦工作和谆谆教导让我取得了些成绩。在刚到学校读研究生阶段，有很多不适应甚至找不到方向。黄老师在此期间为我指引方向提供各种帮助使我渐渐适应了研究生学习环境。黄老师在学术研究方面有着敏锐洞察力，也正因为此使我能够进入到这个研究领域并完成此篇论文。同时感谢与我共同奋斗实验室兄弟姐妹们以及参与答辩各位专家评审们。谨以此文向帮助我和关心我老师和亲友表示诚挚谢意。万方数据上海师范大学硕士研究生论文论文独创性声明论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行研究工作及取得研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过研究成果。其他同志对本研究启发和所做贡献均已在论文中做了明确声明并表示了谢意。作者签名日期论文使用授