隨著人們生活水平的提高以及安全防范意識的加強，視頻監控系統得到了廣泛應用。目前的監控多以PC機為主，只能起到簡單的視頻記錄功能，同時需要配備專人監視屏幕。對于一些少有人出入的重要場所，通過人工方式對屏幕監控是一件麻煩的事情，而且PC機還需要配備大容量的硬盤來保存所有視頻圖像，硬盤使用量極大。針對這種情況，本文設計了一個無人值守的監控系統。系統在無人進入監視范圍時不保存視頻圖像，當有人進入監視范圍時才啟動視頻記錄程序，同時自動快速捕獲人臉，利用模式識別與圖像處理技術對人臉特征進行分析，提取其特征量并與人臉庫中的特征量進行匹配，判斷是否為非法人員，如果是則進行報警，并通過網絡提醒遠程監控中心注意監視。對于平時很少有人出現的場合，利用該監控系統可以減少數據容量，減少監控人員，而且不會擔心錯過監視對象。本系統是在原有一代產品的基礎上對硬件電路設計及軟件算法上進行了改進。實踐證明系統的反應速度、識別處理速度等都有了較大提高。
1 系統概述
　　攝像機在主控系統的控制下工作，在沒有移動目標進入的情況下，攝像機的數據不存儲。當拍攝到有人進入后，主控系統立即控制攝像機對非法進入指定區域的人體進行跟蹤，并在跟蹤過程當中對人臉定位并快速準確地獲取其面部圖像，同時啟動錄像功能；然后通過一系列的數字圖像處理方法對面部圖像進行分析、處理，確定是否為非法入侵，如果是則啟動報警系統。利用多個這樣的子系統可組成一個監控網絡，各個子系統通過網絡與監控中心連接。因各個子系統具有智能監控功能，所以監控中心只配備一個值守人員即可監控20個以上的監控點，大大減少了人員的使用。
2 系統硬件組成
　　由于該系統處理的數據量較大，且要求實時性強，故采用DSP和FPGA相結合的方法，加上圖像數據采集芯片以及存儲芯片，構成核心圖像處理單元。同時配備有本地報警模塊、網絡傳輸等，從而構成了一個完整的監控系統。系統組成框圖如圖1所示。與原有系統相比，本系統作了如下改進：把原來只作為數據緩沖處理的FPGA設計為主控芯片，控制數據的輸入調理和輸出報警，而把DSP解放出來，專門用作圖像處理及傳輸。這樣可以提高數據的處理速度，從而提高系統的反應速度。

2.1 系統主要芯片的選用
　　(1)圖像采集芯片采用TVP5150。TVP5150是具備超低功耗、支持NTSC／PAL／SECAM等格式的高性能視頻解碼器。在正常工作時，它的功耗僅115 mW，通過設置內部寄存器，可以將模擬圖像信號轉換為YUV4:2:2格式的ITU-R BT.656數字信號，并直接送到DM642進行處理。
　　(2)為提供系統的快速反應能力，圖像處理芯片的選擇尤為關鍵，綜合各方面的因素，DSP選用TI公司專用多媒體芯片TMS320DM642(簡稱“DM642”)。DM642基于C64x內核，可在720 MHz時鐘頻率下工作，每個指令周期可并行8條32 bit指令，能達到5 760 MIPS的峰值計算速度[6]。DM642采用了2級緩存結構(L1和L2)，大大提高了程序的運行速度。片內64 bit的EMIF(External Memory Interface)接口可以與SDRAM、Flash等存儲器進行無縫連接，極大地方便了大量數據的搬移。此外，DM642還擁有3個專用的視頻端口(VP0～VP2)，用于接收、處理視頻和音頻數據，系統功能擴展十分方便。此外，DM642自帶的EMAC口以及從EMTF口擴展出來的ATA口，還為處理完成后產生的海量數據提供了存儲通道[5]。DM642需要外加SDRAM（4 M64 bit），用于存放程序和緩存數字視頻，以及FLASH（4 M8 bit），用于存放固化程序，以便進行ROM引導。