基于STM32与图像复原技术的红外报警装置

发布时间：2019-07-28 18:16

【摘要】：设计了一种基于STM32单片机的红外报警系统.系统采用了基于Cortex-M3内核的STM32微控制器来实现;对系统的工作原理、硬件组成以及图像复原的算法进行了详细的叙述.经过多次实验,证明了系统简单实用,安全可靠,适用于家庭防盗、警戒等多个场合.针对图像有运动模糊的问题,采用维纳滤波的算法进行了图像复原,通过实验测试,证实算法可行.
【图文】：

的信号通过输出高电平的方式反馈给单片机，单片机接收到传感器输出的高电平之后，就会触发中断，在中断程序中，单片机会驱动声光装置发出警笛声和光照，并同时驱动ＧＳＭ模组打电话给主人，播放事先录制好的警示语，提示主人发生异常情况；在拨打电话的同时，将事先编写好的警示短信发送到系统绑定的号码，最后将ＧＳＭ模组获取到的侵入者的图像信息发送到中心服务器上，以便于主人可以随时随地查看侵入者的图像信息，主人只要登录建立好的服务器地址，就可以看到ＧＳＭ模组上的摄像头拍摄下来的侵入者的图像．图１系统的整体结构Ｆｉｇ．１Ｏｖｅｒａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ２硬件设计本设计中下位机使用ＳＴＭ３２系列的ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６单片机芯片，其是由意大利的ＳＧＳ微电子公司和法国Ｔｈｏｍｓｏｎ半导体合并而成的意法半导体集团推出的超低功耗微控制器，具有运行速度较快和支持位数较多的内核Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ３，而且包含较多的片上外设．热释电人体红外传感器采用的是深圳市趣味电子科技有限公司生产的人体感应模块ｐｍ－４．ＧＳＭ模组采用的是深圳市安信可科技有限公司生产的Ａ６Ｃ模块，相应的应用程序是Ｋｅｉｌ环境下Ｃ语言开发．２．１ＰＩＲ的工作原理热释电红外传感器是一种新型的高灵敏度的通过非接触形式检测人体发射的特定波长的红外线的人体探测元件，它可以将人体红外能量的幅度变化转化为电压变化．人体感应模块上安装有光学元件菲涅尔透镜，菲涅尔透镜镜头表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，依据这种独特的结构，菲涅尔透镜可以使传感器接收到的信号以强弱交替变化的脉冲形式输入，通过这种形式增强能量

３软件设计系统的软件设计采用Ｃ语言编程．软件采用利于修改和调试的模块化设计方法，程序主要分为主程序、中断服务程序和串口程序３部分．主程序首先对各个数据寄存器和外围电路进行初始化，中断服务程序中处理ＬＥＤ和蜂鸣器声光报警电路，串口程序中处理ＧＳＭ模块的相应电路．图３为系统的程序流程．图３系统流程Ｆｉｇ．３Ｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｓｙｓｔｅｍｐｒｏｇｒａｍ４去运动模糊的基本算法在图像采集的过程中，因被拍摄物与照相机之间的相对运动而造成的图像出现模糊不清的现象叫做运动模糊．运动模糊会造成图像几何畸变，也被叫做图像退化，引起图像质量下降，在低照度的情况下这种现象尤为明显，改善这种几何畸变的过程叫做图像复原［４］．图像复原是针对图像退化的相反过程去复原原始的图像，使退化图像无限接近于原图像．复原技术的过程很大程度上是一个客观的过程，即需要知道引起图像变劣现象的某种先验知识来复原退化的图像．现在的一些复原技术在空间域和频域上都得到了很好的应用，对于某些场合来说，复原技术已经被很好的公式化了，而对于另一些场合来说，复原技术可能更好地应用于频域．针对人体快速移动时，ＧＳＭ模块上的摄像头所摄取的图像出现运动模糊这一问题，本系统采用了维纳滤波算法实现图像的恢复．４．１图像降质模型进行图像复原之前要先将图像退化的过程模型化，，如图４所示，并根据此模型采取相反的过程以求得清晰的图像．变劣图像ｋ（ｘ，ｙ）可以看做由原始图像ｐ（ｘ，ｙ）经过一个退化函数Ｑ的作用再加上噪声等加性噪声ａ（ｘ，ｙ）．这个数学模型［５］是进行图像复原
【作者单位】： 河北大学电子信息工程学院;河北大学中央兰开夏传媒与创意学院;
【基金】：教育部中西部高校综合实力提升计划项目
【分类号】：TP277


本文编号：2520247