隨著時(shí)代的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,社會(huì)安全引起了人民的重視。提高視頻監(jiān)控信息化水平,促進(jìn)新興科技在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用,已成為并將長(zhǎng)期作為社會(huì)安全工作的重點(diǎn)。視頻智能處理旨在解決視頻監(jiān)控人為監(jiān)督、分析的現(xiàn)狀,將計(jì)算機(jī)視覺和圖像分析技術(shù),集成到視頻處理系統(tǒng),完成多樣化的需求。多路視頻智能處理,具有數(shù)據(jù)量大、算法復(fù)雜度高的特點(diǎn),面對(duì)嚴(yán)苛的實(shí)時(shí)性需求以及軟硬件資源的限制,提出一個(gè)多場(chǎng)景視頻智能處理系統(tǒng)解決方案具有重要的研究意義。本文的主要工作如下:根據(jù)視頻處理的重復(fù)性和時(shí)序性特點(diǎn),研究并提出了基于并發(fā)流水線的MSSM視頻調(diào)度管理算法。為了保證面向不同應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展性,算法部署在通用視頻前端預(yù)處理過(guò)程中,包括整體并行化方案設(shè)計(jì)、并發(fā)流水線的算法架構(gòu)、視頻調(diào)度算法設(shè)計(jì)、視頻存儲(chǔ)管理以及視頻智能跳幀算法等,本文稱之為場(chǎng)景規(guī)則下的視頻調(diào)度管理算法(MSSM)。結(jié)合應(yīng)用場(chǎng)景的先驗(yàn)知識(shí)以及視頻智能處理實(shí)時(shí)反饋,對(duì)任務(wù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度和管理,達(dá)到合理調(diào)度系統(tǒng)資源,視頻處理信息最大化的目標(biāo),基于調(diào)度管理算法的場(chǎng)景性因素引入,本文針對(duì)單幀人數(shù)統(tǒng)計(jì)這一應(yīng)用場(chǎng)景,研究并優(yōu)化了基于輕量級(jí)網(wǎng)絡(luò)的視頻智能處理算法。采用Mobilenet系列作為特征提取網(wǎng)絡(luò),引入小尺度特征以及全局信息;使用優(yōu)化的SSD作為后端檢測(cè)框架,在精度和效率上進(jìn)行均衡。其一作為調(diào)度管理算法的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),滿足一定的實(shí)時(shí)性,其二也為深度學(xué)習(xí)模型在邊緣終端部署提供了參考,達(dá)到了更低的延遲、更少的模型參數(shù)以及優(yōu)良的魯棒性。最后,針對(duì)本文提出的多場(chǎng)景視頻智能處理及調(diào)度管理相關(guān)算法設(shè)計(jì),提出了基于邊緣計(jì)算的多場(chǎng)景視頻智能處理系統(tǒng)解決方案。搭建基于單幀人數(shù)檢測(cè)的多路視頻智能處理系統(tǒng)。提煉需要驗(yàn)證的算法模塊或者方案設(shè)計(jì),結(jié)合相應(yīng)的軟硬件優(yōu)化技術(shù),對(duì)系統(tǒng)的性能和效果進(jìn)行測(cè)試,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié),達(dá)到多路視頻處理系統(tǒng)的高性能,穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。
【學(xué)位單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：D631;TP391.41;O224
【部分圖文】：

第 1 章 緒論領(lǐng)頭羊。國(guó)內(nèi)由于科技水平的限制，研究起步較晚，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科技投入的加大，相繼涌現(xiàn)出各類研究成果。目前，中科院自動(dòng)化研究所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開展并成立了視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)研究組。為了促進(jìn)本國(guó)科研人員的研究熱情，國(guó)內(nèi)很多研究所、大學(xué)等都舉辦了一些學(xué)術(shù)會(huì)議，分享最新研究成果。如北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等相繼加入研究。高清技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著智能圖像處理等技術(shù)的發(fā)展。自二十世紀(jì)開始，高清視頻監(jiān)控迎來(lái)了重大的轉(zhuǎn)型，旨在將高清視頻監(jiān)控與人工智能結(jié)合，克服傳統(tǒng)視頻監(jiān)控清晰度低、成本大以及維護(hù)困難等問題，已廣泛應(yīng)用于社會(huì)安全、交通調(diào)度、國(guó)家安防等各個(gè)領(lǐng)域，掀起了構(gòu)建智慧城市的熱潮[2]。以下是目前主流高清視頻監(jiān)控結(jié)合人工智能的應(yīng)用場(chǎng)景：

圖 1-2 基于云計(jì)算的視頻智能處理系統(tǒng)Figure1-2 Intelligent video processing system based on cloud computing處理系統(tǒng)一般包含兩個(gè)部分：本地視頻采集終端和云端視頻智中本地終端根據(jù)視頻流協(xié)議采集視頻數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)至本地，轉(zhuǎn)發(fā)至智能處理服務(wù)器將接收轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的視頻流，對(duì)其解碼、預(yù)處理、存在兩類問題：①視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)量大容易造成數(shù)據(jù)丟包等。②增加云端的計(jì)算壓力。一般會(huì)選擇構(gòu)建分布式對(duì)視頻進(jìn)行分發(fā)處理，平衡系統(tǒng)傳輸和處理的壓力。于邊緣計(jì)算的視頻智能處理系統(tǒng)

圖 1-2 基于云計(jì)算的視頻智能處理系統(tǒng)Figure1-2 Intelligent video processing system based on cloud computing理系統(tǒng)一般包含兩個(gè)部分：本地視頻采集終端和云端視頻智能處本地終端根據(jù)視頻流協(xié)議采集視頻數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)至本地，轉(zhuǎn)發(fā)至云端能處理服務(wù)器將接收轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的視頻流，對(duì)其解碼、預(yù)處理、智能在兩類問題：①視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)量大容易造成巨大據(jù)丟包等。②增加云端的計(jì)算壓力。一般會(huì)選擇構(gòu)建分布式的調(diào)視頻進(jìn)行分發(fā)處理，平衡系統(tǒng)傳輸和處理的壓力。邊緣計(jì)算的視頻智能處理系統(tǒng)

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本文編號(hào)：2832356