摘要：隨著經濟的發展，監控設備在日常生活中被廣泛使用。本文介紹的嵌入式人感系統就是基于嵌入式操作系統之上，對監控設備功能作了部分改良和拓展后，在安防領域的運用。本文從操作系統選擇、硬件結構介紹和圖像處理、圖像識別算法的實現等方面，分別對嵌入式人感系統的設計與實現進行了全面描述。在實際環境中的實驗表明：嵌入式人感系統對監控現場出現的異常狀況實時、高效、精確地實現了判斷、報警功能。
關鍵詞：人感系統；嵌入式技術；圖像處理；圖像識別

0 概述
隨著經濟的飛速發展，各種各樣的監控設備已經隨處可見，在不同的領域中發揮著重要的作用。但是諸如保密室、金庫、倉庫等關系到重大財產安全的場所，簡單的視頻監控功能是無法滿足其在安防層面上的要求的。實際應用中普遍使用的方式是：出現異常情況后，通過報警器報警，并將現場狀況通過監控設備記錄下來，供警方在事后調查時進行取證。因此實時性極差，且由于受到報警器前端探測裝置的物理性能的限制，往往會因溫度、濕度、光照角度等環境因素的影響，而對監控現場的狀況做出誤判，引起誤警的情況。同時，監控設備的持續長時間工作也很浪費能源，不符合當下節能環保的理念。如何降低誤判率，合理控制監控設備的工作模式，已經成為用于此類特殊場所的安防設備在下階段開發中一個重要的研究課題。
本文研究的嵌入式人感系統正是應用在此類特殊環境下的安防設備。本系統旨在對監控現場狀況做出準確、完整的判斷和快速、高效的處理，更好地實現安防的功能。
考慮到本系統是對現有監控設備功能的改良和拓展，需要簡單精悍、開銷不大、使用靈活方便，同時，當出現部件損壞時要便于更換，還要美觀實用，從技術的角度而言，運用嵌入式技術是最為便捷合理的方式。

1 系統方案設計
隨著芯片技術的發展，單個芯片具備了更強的處理能力，使得集成了多種接口已成為可能。同時，由于各類產品對于可靠性、成本、更新換代要求的提高，使得嵌入式系統逐漸在同類產品競爭中脫穎而出，成為了IT界的新焦點。
嵌入式系統被普遍認可是一類以應用為中心，以計算機技術為基礎、軟硬件可裁剪、滿足對系統功能、可靠性、體積、功耗、成本等嚴格要求的微型計算機系統。盡管嵌入式系統在體系結構上處于主流位置，但在開發過程中采用的諸如Linux、OSGi或者Java都是開放式編程環境，不存在市場壟斷，且充滿創新，不斷發展。嵌入式技術已經成為通信產品和消費電子領域的共同發展方向，并開始逐漸用于安防領域。同時，由于業界的廣泛關注，各類嵌入式處理器(硬件)、嵌入式操作系統(軟件)的開發也推動了嵌入式技術的進步和信息技術的網絡化、數字化、智能化的發展。
鑒于嵌入式技術能夠實現高效的信息采集和數據處理的功能，在承擔高要求、強負荷的同時，性能穩定且卓越，所以本文在人感系統的設計和實現中采用嵌入式技術。
根據各類安防系統對信息處理的準確性和實時性的要求，人感系統采用如下的設計思路：采用主芯片、圖像采集模塊和PIR紅外傳感器模塊的組合，由PIR紅外傳感器模塊對監控現場中的狀況做持續主動檢測，當出現異常情況時，通知主芯片控制圖像采集模塊進行定周期的圖像采集，并對采集得到的圖像進行處理和識別，根據判別結果，由主芯片執行后續操作。若圖像采集模塊出現連續10個周期無異常圖像時，則關閉圖像采集模塊；否則，啟動報警裝置，并將采集得到的最后20個周期圖像壓縮存儲于存儲設備中或傳輸至終端設備上。通過利用這樣的雙重智能識別的方式來實現減少對監控現場狀況可能產生的誤判和合理控制監控設備工作模式的目的，真正達到智能安防的效果。

圖中：PIR Senser(紅外傳感器模塊)，負責對監控現場狀況進行物理監測；CMOS圖像采集模塊)，完成對監控現場狀況的圖像采集；MCU(主芯片)，實現系統控制、圖像處理，周像識別等功能；IRLED(紅外LED補光)輔助功能模塊，當監控現場環境光線比較差的時候，為了有更好的圖像采集效果，通過該模塊進行紅外補光。