数字图像处理的发展是随着计算机技术的发展而发展壮大的。图像处理系统的发展十分迅速,其最主要的原因在于计算机的高速发展,从1981年第一台美国IBM公司的PC微机发展到现在的奔腾微机,其惊人的发展速度,极大的推动了图像处理系统的发展。另一方面,半导体器件和大规模集成电路技术的迅猛发展也促进了图像处理系统的发展。这主要表现在处理器的处理速度的提高和存储器存储容量的增大,而二者恰恰是图像处理系统的关键所在。图像处理系统分通用图像处理系统和专用图像处理系统在通用图像处理系统方面。84972
目前国内外投入使用的基于视频的火灾检测系统很少,其中最先进,效率最高的是SigniFire系统和Sense.WARE系统。SigniFirew系统在FSM.8DVR视频平台上用标准的CCTV相机采集8路视频模拟信号,采用有线网络技术,布局多单元IP网络,通过Internet传输现场监控画面。Sense.WARE是一种企业级火检系统,主要针对气体泄漏等意外燃烧现象,该系统主要应用在涡轮机房、焊接场地、船只引擎房、纸张或画布的干燥房、印刷机或其他挤压类设备车间等接近火源或易产生燃烧的机器作业场所。Sense.WARE系统采用多种传感技术和智能分析技术,包括火焰光电传感技术,烟雾传感技术,点式热检测温度传感技术,还采用了火焰的相机检测技术,该技术是一种基于有线电视的微组装相机监测器,可以采集视频信号和检测火焰,具有常规传感技术无法比拟的抗干扰能力。国内也对图像型火灾探测技术进行了深入的研究。其中西安交通大学图像处理与识别研究所研制了自动火灾监控系统,采用红外摄像机采集图像再加简单的图像模式识别算法实现火灾探测[26]。
基于ARM的方案,ARM主要应用于图像处理或者图像传输。文献1采用USB摄像模块采集视频信息,通过在摄像头前端增加红外滤波片来获取红外信息,再通过ARM进行图像算法的处理,最后通过GSM模块进行报警[1]。文献2基于ARM(S3C2440)实现远程视频监控,并利用烟雾传感器实现烟雾探测[2]。论文网
基于DSP的方案,DSP以其强大的数据处理能力,主要用于图像数据的处理。文献3利用DSP(TMS320C31)来实现对视频信号的采集和存储,并对采集到的视频数据进行处理,最后对图像进行压缩,传送给监控主机[3]。文献4通过CCD摄像头,在前加红外波光片,由DSP采集双波段图像进行处理[4]。
基于FPGA+DSP方案,FPGA主要用于图像采信以及一些辅助功能,DSP主要进行图像数据的算法处理。文献5基于FPGA+DSP实现对红外地面林火的目标检测,利用红外热像仪获取视景的红外信息,然后采用FPGA+DSP的方式实现对图像信号的处理,FPGA实现图像数据的接收和预处理,DSP主要实现图像处理算法[5]。文献6利用FPGA采集数字视频图像并进行预处理,然后DSP进行相应的智能图像算法处理,最后通过微波通信将处理结果送到监控主机[6]。
基于CPLD+DSP方案,CPLD的作用与FPGA相似。文献7基于CPLD+DSP实现智能火灾监控系统视频采集与处理模块的研制,CPLD主要负责视频图像的采集,DSP负责图像处理[7]。
由上述可发现,可供选择的设备主要有DSP、FPGA、ARM。DSP主要特点是主频高,信号处理能力强,主要用来进行图像算法的处理;FPGA作为一种可编程的逻辑器件,处理速度快,但灵活性差,所以FPGA一般用于图像的采集或者系统的辅助运算,来减轻FPGA的负担,但FPGA制作成本高,且不具有通用性;ARM具有丰富的模块,且可带操作系统运行,主要实现视频数据的传输以及与监控主机的通信。