基于DSP／BIOS大空間網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)探測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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當(dāng)算法處理任務(wù)接收到SCOM隊(duì)列送來的視頻數(shù)據(jù)后，分別送入火焰與煙霧兩個(gè)檢測通道。如果發(fā)現(xiàn)火焰或者煙霧疑似區(qū)域，兩個(gè)通道會(huì)分別將區(qū)域坐標(biāo)返回，利用返回的坐標(biāo)對疑似區(qū)域進(jìn)行定位跟蹤，然后將跟蹤結(jié)果送入JPEG圖像壓縮任務(wù)；如果兩個(gè)通道都沒有返回疑似區(qū)域坐標(biāo)，則直接將原始視頻數(shù)據(jù)送至下一個(gè)任務(wù)。煙霧檢測算法分為圖像預(yù)處理模塊、圖像分割模塊、特征提取模塊、目標(biāo)識(shí)別及坐標(biāo)提取模塊，這4個(gè)算法模塊分別對應(yīng)4個(gè)核對像。核與核以及核與通道之間采用ICC模塊進(jìn)行通信，任務(wù)通道通過調(diào)用這些核對象來完成對整個(gè)煙霧檢測算法的執(zhí)行過程。煙霧一般分為白煙、黃煙和黑煙，難以從顏色或形狀上對其進(jìn)行檢測，所以應(yīng)該對煙霧的半透明性、整體移動(dòng)性、邊界閃爍性、主方向性和擴(kuò)散性等方面進(jìn)行分析。
3．3 網(wǎng)絡(luò)傳輸任務(wù)
TI公司結(jié)合其C6000系列芯片推出的NDK(Network Developer's Kit)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)包采用緊湊的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了利用較少的資源消耗來支持TCP／IP協(xié)議棧，在實(shí)際應(yīng)用中，NDK僅用約200 kB的程序空間和95 kB數(shù)據(jù)空間即可支持常規(guī)的TCP／IP服務(wù)，其中包括應(yīng)用層的telnet、DHCP、HTTP等。同時(shí)NDK還集成了類似于網(wǎng)卡的物理層收發(fā)器的驅(qū)動(dòng)程序。
NDK開發(fā)包包括Network Tools、OS Adaptation Layer、TCP／IP Stack Library、Hardware Adaptation Layer、Network Control這5個(gè)模塊，要開發(fā)基于NDK的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，必須利用以上5個(gè)模塊構(gòu)建一個(gè)完整的TCP／IP功能環(huán)境。首先靜態(tài)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)初始化任務(wù)，在該任務(wù)中構(gòu)建TCP／IP協(xié)議棧的過程是：(1)在調(diào)用協(xié)議棧其他API函數(shù)之前，必須先調(diào)用函數(shù)NC_SystemOpen()，用它來初始化協(xié)議棧及系統(tǒng)環(huán)境，它的兩個(gè)參數(shù)Priority和OpMode分別決定了調(diào)度任務(wù)的優(yōu)先級(jí)和調(diào)度器何時(shí)開始執(zhí)行。(2)調(diào)用函數(shù)CfgNew()創(chuàng)建新的協(xié)議棧配置，返回配置句柄hCfg，對該句柄添加網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層的相關(guān)配置。(3)調(diào)用函數(shù)NC_NetStart()來啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)事件調(diào)度器。真正的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)任務(wù)是由NetworkRx和NetworkTx完成，這兩個(gè)任務(wù)就是在指針NetworkIPAddr所指的函數(shù)中通過TaskCreate動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的。在系統(tǒng)結(jié)束時(shí)還會(huì)調(diào)用函數(shù)CfgFree()與NC_SystemClose()分別用來釋放配置內(nèi)存及關(guān)閉TCP／IP協(xié)議棧。
設(shè)計(jì)在NetworkRx、NetworkTx任務(wù)中開發(fā)的是基于Client／Server與Browser／Server兩種模式的應(yīng)用程序。在Client／Server模式中，DM642作為服務(wù)器，PC作為客戶端，由于該系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性的要求較高且允許在一定范圍內(nèi)的丟包及出錯(cuò)現(xiàn)象發(fā)生，所以NetworkTx在傳輸層采用面向無連接的UDP協(xié)議。NetworkRx接收的是PC對DM642的控制命令，即服務(wù)器、客戶端雙方定義好的少數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以NetworkRx在傳輸層采用了面向連接的TCP協(xié)議。該模式下的應(yīng)用程序是采用Socket網(wǎng)絡(luò)編程的方式進(jìn)行開發(fā)的，以太網(wǎng)在鏈路層的最大傳輸單元為1500Byte，所以必須對每幀視頻在IP層進(jìn)行分片操作。同時(shí)需要在上位機(jī)上開發(fā)基于VC++6．0的客戶端程序，為實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)高質(zhì)量的顯示效果，系統(tǒng)采用微軟公司推出的流媒體處理開發(fā)包Directshow對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼顯示。
在Browser／Server模式中，利用DM642的嵌入式文件系統(tǒng)創(chuàng)建Web服務(wù)器，便于將火災(zāi)現(xiàn)場的視頻信息以網(wǎng)頁的形式送入局域網(wǎng)，再經(jīng)過路由器的端口映射傳至因特網(wǎng)。例如，在局域網(wǎng)內(nèi)部設(shè)置Web服務(wù)器的IP地址為192．168．0．11，在地址欄輸入該地址，Web服務(wù)器訪問結(jié)果如圖6所示。本文引用地址：http://2s4d.com/article/149019.htm
4 結(jié)束語
通過實(shí)例介紹了基于DSP／BIOS的大空間網(wǎng)絡(luò)型火災(zāi)探測系統(tǒng)的具體開發(fā)流程。利用對TMS320DM642外圍電路的分析和對接口驅(qū)動(dòng)芯片的詳細(xì)闡述，開發(fā)了基于DSE／BIOS與RF5系統(tǒng)架構(gòu)的應(yīng)用程序。另外，系統(tǒng)把煙霧、火焰檢測算法集成于RF5架構(gòu)的算法內(nèi)核，并且采用TI的NDK進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)開發(fā)，這樣將更加有利于系統(tǒng)的移植以及產(chǎn)品的升級(jí)與推廣。
評(píng)論