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(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛應用。目前的監(jiān)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(jiān)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(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)在無人進入監(jiān)視范圍時不保存視頻圖像，當有人進入監(jiān)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(wǎng)絡提醒遠程監(jiān)控中心注意監(jiān)視。對于平時很少有人出現(xiàn)的場合，利用該監(jiān)控系統(tǒng)可以減少數(shù)據(jù)容量，減少監(jiān)控人員，而且不會擔心錯過監(jiān)視對象。本系統(tǒng)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(tǒng)的反應速度、識別處理速度等都有了較大提高。
1 系統(tǒng)概述
　　攝像機在主控系統(tǒng)的控制下工作，在沒有移動目標進入的情況下，攝像機的數(shù)據(jù)不存儲。當拍攝到有人進入后，主控系統(tǒng)立即控制攝像機對非法進入指定區(qū)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(shù)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(tǒng)。利用多個這樣的子系統(tǒng)可組成一個監(jiān)控網(wǎng)絡，各個子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡與監(jiān)控中心連接。因各個子系統(tǒng)具有智能監(jiān)控功能，所以監(jiān)控中心只配備一個值守人員即可監(jiān)控20個以上的監(jiān)控點，大大減少了人員的使用。
2 系統(tǒng)硬件組成
　　由于該系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)絡傳輸?shù)?，從而構成了一個完整的監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。與原有系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)作了如下改進：把原來只作為數(shù)據(jù)緩沖處理的FPGA設計為主控芯片，控制數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的處理速度，從而提高系統(tǒng)的反應速度。

2.1 系統(tǒng)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(shù)字信號，并直接送到DM642進行處理。
　　(2)為提供系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(shù)字視頻，以及FLASH（4 M8 bit），用于存放固化程序，以便進行ROM引導。