视频监控若干关键技术的初步研究.pdf

北京工业大学
硕士学位论文
视频监控若干关键技术的初步研究
姓名:宋磊
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:沈兰荪;黄祥林

摘要视频监控在国民经济中发挥着越来越重要的作用,如何对监控系统中的图像序列进行实用化的智能场景检测分析和智能化管理,实现信息实时有效的获取和控制,是视频监控网络化、智能化的核心技术。本论文在对视频监控技术的构成与发展进行研究分析的基础上,针对视频监控中涉及的异常检测、异常分析、智能查询和流式传输等若干关键技术进行了深入研究,并建立了视频监控系统的演示平台。了静止物体缓慢变化时的监控算法、光线缓变情况下背景的更新策略、背景变化情况下的检测方法、光线缓慢变化情况下的检测以及消除噪声和干扰的算法等多种具有不同应用需求的算法,同时提出快速异常检测算法的评价公式。在对检测出的异常进行时间、坐标、大小、运动轨迹等分析和描述后,论文设计了基于异常图像内容描述的查询系统,建立了异常图像检索数据库,通过在压缩域提取图像特征节约了系统资源的开销,设计的“粗检讣分类”的三层细化检索过程提高了检索结果的准确性,友好的人机界面提供便利的异常查询。为满足视频监控中远程实时传输、处理和回放的需要,论文实现了~种局域网通过对视频监控中图像序列的自动异常检测研究,建立基于内容的智能化查询系统,设计了实时流畅的视频流远程传输等。论文对改善监控系统性能、关键词视频监控;异常检测;异常分析;压缩域基于内容的查询;视频流传输论文根据实际监控工程的需要,首先分析了安全监控中的异常情况,设计视频流传输技术,主要采用了捉幼旨际酢际酢⒍嘞叱应用与同步处理技术。提升监控系统功能,提高视频监控系统的智能化水平和网络化程度作了有益的尝试。
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签名:袈磊独创性声明日期∥拜箩月究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括为获得北京工业大学或其他教育本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中明确的说明并表示了谢意。
第滦髀研究背景视频信息具有直观、生动等特点,随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展,视频技术在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。近年来,人们越来生产和生活管理的智能化水平,视频监控系统也作为人类视觉的延伸越来越受在其他经济和生活领域进行管理和控制也是必不可少的。具体应用实例有:金融领域:营业大厅监控、金库的监控、自动提款机及自助银行监控等。电信/电力领域:交换机房、无线机房、动力机房等的远程监控、变电站、商业市场:商场的保安监控、超级市场的出入口监控、码头、货柜、大型军事领域:基地安防、公安侦破、监狱法庭管理等。交通领域:高速公路收费管理、交通违章和流量监控、公共交通车辆牌照管理、公路桥梁铁路机场等场所的远程图像监控等。越关注生存环境,重视突发灾害的预警与紧急应对措施的建立,迫切希望提高到重视,得到了广泛的应用和长足的发展。从功能上讲,视频监控可用于安全防范、信息获取和指挥调度等方面,可以提供生产流程控制、大型公共设施的安防,也能为医疗监护、远程教育等提供各种服务。从应用领域上看,视频监控在各行各业都得到了广泛的应用,除了档案室、文件室、金库、博物馆等重要部门的监视和报警,在公共场所进行安全监控,电厂等的远程无人值守监控。仓库的监管等。社区物业管理:住宅小区、办公室的安全防范、智能大厦、停车场的无人监控等。、
随着信息技术的发展,监控技术也经历了不同的发展阶段。图像/视频处理技术是视频监控的核心萃枷翊砑际醯姆⒄梗梢越悠导嗫D馔枷窦嗫这种监控系统多是以摄像机、分割器、录像机为核心,辅以其他传感器的模拟系列。每一监视点的视频信号通过模拟线路传输到中心控制塞;采用手动方式进行切换,在电视机构成的监视器上难以同时观察到所有监视点的情况;其存储不但耗费大量的存储介质,查询取证也很烦琐。这种模拟监控系统大多采用模拟电路与中、小规模数字集成电路制成的控制器,功能简单、可靠性差,而且易受干扰,系统寿命也短。随着计算机处理能力的提高和数字视频技术的发展,监控系统也逐渐从模拟方式转向数字处理方式。通过视频采集卡采集视频信号,利用计算机的高速多画面显示,从而大大提高了图像质量。随着数字视频压缩编/解码技术的日益成熟和存储媒介的发展,为视频信号的传输、存储提供了极大的方便,提高了信息的可利用率。多媒体技术的不断发展使得监控不仅能提供各类数据、文本、图形信号,还有视频图像、声音等更加丰富的信息支持生产和管理