异构传感器智能监视网（Heterogeneous Sensor Intelligent Surveillance Network,HSISN）是由部署在特定监测区域内、搭载各类传感器且具有一定感知、计算和通信能力的传感器节点通过无线组网实时协作构成的监视网络系统。系统能够采集和处理被监控区域内的环境信息,并通过无线网络将信息上传到控制中心,从而达到远程监视的目的。系统具有快速部署、精准感知、成本低廉和性能优异的优点,在安全警戒、战场态势感知、环境监测、交通管理等众多领域应用前景广阔。然而目前关于HSISN系统的研究侧重理论分析,对系统实际硬件的实用性设计较少;此外,系统中图像的大规模无线传输任务导致系统信息堵塞严重且实时性指标急剧下降。针对上述问题,本文以设计实用、高效、智能和节能的HSISN系统为背景,研究和设计系统的硬件和软件组成。同时针对系统中图像大规模无线传输的问题,本文提出一种基于感兴趣区域提取（Region of Interest,ROI）的应用于图像无线传输的算法,从而实现高效、智能和节能的图像传输。主要研究内容如下:1.设计了新型传感器。从提高HSISN传感器节点的检测性能的角度出发,设计了新型的热释电红外传感器（Pyroelectric Infrared Sensor,PIS）,采用双红外探头、平板菲涅尔透镜和第三代PIR人体热释红外线检测技术方案的设计。从减小HSISN传感器节点的功耗的角度出发,采用频率和占空比均连续可调的脉冲电源供电的设计,设计了新型节能微波感应位移传感器（Microwave Motion Sensor,MMS）。实验结果表明,所设计的PIS传感器和MMS传感器最大检测距离均达到40 m以上,有效增强了传感器节点的检测性能,可满足HSISN系统大范围监控的需要;同时MMS传感器较恒定供电下节省功耗约为90%,有效降低了传感器节点大功率模块的功耗,大幅提高了HSISN系统的工作寿命。2.开发了原理样机。根据HSISN的任务需求,详细设计了HSISN系统的整体结构组成、工作原理和工作机制流程。结合HSISN实用、高效、智能和节能的设计目标,确定了系统及其关键研究技术的主要性能指标,为后续HSISN各节点的软硬件设计提供了技术标准。在此基础上,对HSISN节点中其余各传感器、主控MCU、电源电路、通信接口电路、隔离保护电路和硅胶加热防凝露电路等各硬件电路进行设计,并对HSISN中各节点进行低功耗设计、抗干扰设计、密封性设计和结构设计等。同时依据系统特点和各节点工作机制,研究开发了各节点的嵌入式程序及节点间图像帧和指令帧传输等通信协议。最后利用Visual Studio 2015开发上位机软件,用于原理样机系统的参数配置、图像显示和状态监控。3.提出了一种应用于图像无线传输的图像ROI提取算法。首先论述了图像ROI提取算法的发展历程,分析并比较了多种不同的图像ROI提取算法的优缺点和应用场合。其次,为精准、简单、鲁棒且高效地提取出图像ROI部分,先利用自回归滑动平均模型（Auto-Regressive Moving Average,ARMA）建立图像背景部分的模型,再结合最小均方自适应算法（Least Mean Square,LMS）对背景模型的各参数动态变化估计以适应复杂动态的背景,最后对图像各像素点进行前景和背景的二分类,从而准确提取出图像的ROI部分。经CDnet2014和Wallflower数据集以及实际采集数据集HSISN2019测试,测试结果表明,该算法实现简单,可以准确提取图像ROI部分,且能抵消图像中动态复杂的背景扰动,该方案可以实现图像的轻量级传输并减小HSISN网络中数据无线传输压力,提高系统的整体工作寿命。