基于3G的手机视频监控系统应用研究.pdf

大连海事大学硕士学位论文基于3G的手机视频监控系统研究姓名:包格(Ngoma Yeke Borgea Dumas) 申请学位级别:硕士专业:信息与通信工程指导教师:王新年 201206 中文摘要中文摘要视频监控是通过视频对某一场所进行监控,它是公共安全防范系统的重要组成部分,是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。视频监控在日常生活中的各个领域提供了一个基于物理和逻辑安全的基础,随着科学技术的发展,视频监控越来越依赖于信息与通信新技术。在二十世纪七十年代,视频监控开始于英格兰,目的是防止恐怖分子袭击。此举取得了巨大的成功,并逐渐开始发展。安装视频监控系统的动机是多种多样的,然而,最主要的目的是保证公共或私人的安全以及保护个人财产和不动产。经过多年的发展,视频监控技术已由早期模拟设备为主的第一代视频监控系统发展到目前的数字智能视频监控。随着3G技术难点的突破以及3G网络的发展, 无线视频监控的实现成为了可能。视频监控系统由摄像、传输、控制、显示、注册登记五大部分组成。首先由摄像机通过同轴视频电缆或网线将视频图像传输到控制主机,控制主机再将视频信号分配到各监视器及录像设备,同时可将需要传输的语音信号同步存储。通过控制主机,操作人员可发出指令,对云台的上、下、左、右的动作进行控制及对镜头进行调焦变倍的操作,并可通过控制主机实现在多路摄像机及云台之间的切换。利用特殊的录像处理模式,可对图像进行录入、回放、处理等操作,使录像效果达到最佳。 3G是一项结合无线通信技术和互联网等多媒体技术的新技术,它在传输声音和数据的速度上有很大的提升,并能够在全球范围内更好地实现无线漫游,而且能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了确保用户可以从任何地方访问并监测系统,本文提出了基于3G的视频监控系统,该系统使用3G手机、相机、摄像头、互联网(ADSL)或3G网络进行本地或异地视频监控以及入侵者报警。本研究的目的是基于以下三个问题:(1)如何中文摘要使用户系统在任何地方获得实时的访问?(2)用户如何获得图像序列并通过什么样的资源传送?(3)如何在系统中执行入侵过程的检测?为了回答这些研究问题, 本文首先对视频监控系统进行综述,迸而设计了基于3G的视频监控系统,并给出了入侵检测算法,最后实现了基于3G的视频监控系统。主要工作如下: 1)对视频监控系统进行综述视频监控系统主要由前端音视频数据采集设备、传送介质、终端监看/监听设备和控制设备等四部分组成。视频监控运用传感技术、监控摄像技术、通讯技术和计算机技术等组成一个多功能智能化处理系统。该系统经过了模拟监控系统、硬盘录像机监控系统、网络监控系统、智能监控系统四代的发展历程,分别说明: (1)模拟监控系统:全系统采用模拟信号,各个系统之间独立;存储介质为录像磁带,使用和保存成本高,特别不适宜全时段录像:从录像存储的磁带中检索历史图像资料难度大、成本高;图像清晰度受限制;功能单一。(2)硬盘录像机监控系统:应用计算机技术,降低了存储和历史图像检索的成本,但仍未解决连点成片的网络问题,管理性和资源共享性差。网络监控系统: 采用IP化全数字新技术构网,系统克服了前两代的缺点,显现出如下的优势:组网和应用不受地域限制、管理性强、图像清晰度高、存储成本降低、可实现的功能强、平台开放等。(3)智能视频监控:智能视频监控是利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解,在不需要人为干预的情况下,通过对序列图像自动分析对监控场景中的变化进行定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,能在异常情况发生时及时发出警报或提供有用信息,有效地协助安全人员处理危机, 并最大限度地降低误报和漏报现象。其中,运动检测是智能视频监控系统的基础。运动目标检测是指在序列图像中检测出变化区域并将运动目标从背景图像中提取出来。目标分类、跟踪和行为理解等后处理过程仅仅考虑图像中对应于运动目标的像素区域。运动目标的正确检测与分割对于后期处理非常重要。场景的动态变化,如天气、光照、阴影和杂乱背景的干扰,使得运动目标检测和分割变得相当中文摘要困难。运动目标检测常用的方法有以下三种:①光流法:主要任务是计算光流场, 即在适当的平滑性约束条件下,根据图像序列的时空梯度估算运动场,通过分析运动场的变化对运动目标和场景进行检测与分割。②帧差法:基本原理是在图像序列相邻的两帧或者三帧采用基于像素的时间差分通过阈值化来提取图像中的运动区域。③特征点检测法:其基本思想是计算两幅图像的特征点,将两幅图像的特征点进行匹配,如果匹配不上,说明相对位置发生变化,因而可以提取运动区域。总的来说,随着通信技术以及计算机视觉技术的发展潮流,视频监控系统正朝着宽带化