【摘要】：網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和微電子等技術(shù)不斷發(fā)展,智能化、高清化、網(wǎng)絡(luò)化隨之成為了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向,視頻監(jiān)控在交通、安防、刑偵和智能家居等領(lǐng)域都有十分普遍的應(yīng)用,因而對(duì)于當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越重要。而目前大多數(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還存在著體積大、有線連接和需要專(zhuān)門(mén)的人員監(jiān)控等缺陷,基于嵌入式平臺(tái)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但可以彌補(bǔ)這些不足,還具有操作簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高以及計(jì)算能力較高等優(yōu)點(diǎn),因而越來(lái)越受到研究人員的青睞。基于上述背景,本文研究設(shè)計(jì)了一種基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框架采用C/S架構(gòu),其中服務(wù)器端采用嵌入式開(kāi)發(fā)板X(qián)210及其周?chē)庠O(shè)(主要包括USB攝像頭以及無(wú)線網(wǎng)卡),使用Linux作為操作系統(tǒng),其核心處理器是三星公司的S5PV210,為了便于開(kāi)發(fā)圖形界面及相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)移植了Qt庫(kù);而客戶(hù)端采用Windows 7系統(tǒng)的PC機(jī)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo):服務(wù)器端通過(guò)USB攝像頭獲取視頻數(shù)據(jù),并將視頻在本地LCD顯示屏實(shí)時(shí)顯示;使用多線程技術(shù),在視頻顯示的同時(shí)將視頻數(shù)據(jù)以H.264標(biāo)準(zhǔn)編碼壓縮,然后以RTP/RTCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議承載數(shù)據(jù)流并實(shí)時(shí)傳送給客戶(hù)端,客戶(hù)端接收數(shù)據(jù),解碼顯示。同時(shí)通過(guò)本文提出的改進(jìn)算法對(duì)視頻進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè),最后在客戶(hù)端檢測(cè)到較為完整的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。對(duì)于本系統(tǒng)中使用的改進(jìn)算法,在研究了現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法后,選擇了計(jì)算量小、占用空間小、處理速度快、檢測(cè)準(zhǔn)確度較高的Vibe算法進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。針對(duì)Vibe算法的三點(diǎn)不足:鬼影消除慢、易產(chǎn)生空洞和小目標(biāo)和對(duì)陰影區(qū)域敏感,對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)。首先,分析了Vibe算法檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)鬼影的原因,針對(duì)鬼影不同于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的特點(diǎn)(在連續(xù)幀圖像中位置不變),對(duì)連續(xù)的前幾幀做差分處理,較為快速的定位出鬼影區(qū)域,從而加速鬼影的消除。然后,借鑒imfill算法思想,使用集合運(yùn)算與floodfill函數(shù)結(jié)合,在對(duì)空洞區(qū)域處理的基礎(chǔ)上,添加了處理小目標(biāo)區(qū)域的方法,提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。最后,通過(guò)分析陰影區(qū)域的像素連通特征改進(jìn)Seed Fill算法尋找連通域,將其應(yīng)用于陰影區(qū)域的檢測(cè),增強(qiáng)算法在檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)的魯棒性。使用ChangeDetection數(shù)據(jù)集中的幾組圖像序列(視頻)作為輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,結(jié)果表明:從檢測(cè)輸出的視頻結(jié)果上,改進(jìn)算法的檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確,而且對(duì)比準(zhǔn)確率和召回率等數(shù)據(jù),本文改進(jìn)的算法比傳統(tǒng)Vibe算法表現(xiàn)更優(yōu)。最后,實(shí)現(xiàn)整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng),在搭建好的平臺(tái)以及環(huán)境中移植各個(gè)模塊的代碼,實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能:服務(wù)器端的視頻采集、視頻顯示、數(shù)據(jù)壓縮編碼、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?客戶(hù)端的視頻接收與顯示、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)處理等。對(duì)構(gòu)建好的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,基本達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo):通過(guò)各個(gè)功能模塊的配合,采集視頻數(shù)據(jù)并顯示,而且能對(duì)視頻中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)較為準(zhǔn)確的檢測(cè)出來(lái),實(shí)現(xiàn)了基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN948.6;TP391.41
【圖文】：

本章對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行介紹，然后根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)分別對(duì)系統(tǒng)硬件部分與軟設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析。整個(gè)系統(tǒng)是基于 C/S 架構(gòu)，服務(wù)器端主要由 X210 開(kāi)發(fā)板外設(shè)構(gòu)成，客戶(hù)端主要通過(guò) PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)結(jié)果的查看。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活的需要，解決視頻監(jiān)控設(shè)備體積過(guò)大，監(jiān)控系統(tǒng)成本過(guò)高，耗費(fèi)物力等問(wèn)題，提出一種基于嵌入式的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。微電子技術(shù)的迅猛發(fā)入式處理器成本大大降低，所以也降低了整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本，同時(shí)硬件成化，Linux 操作系統(tǒng)的開(kāi)放性以及微處理器性能的提高等各方面的優(yōu)勢(shì)，減監(jiān)控系統(tǒng)的體積。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化，在系統(tǒng)中引入了圖像處理技術(shù)。使用改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，對(duì)于監(jiān)控到的視頻圖像進(jìn)行處理，提取出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，從而達(dá)到監(jiān)控、安防等的功能，后期可以加入警示功能，完善系統(tǒng)[24]。

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文模塊主要承擔(dān)著服務(wù)器端功能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。本系統(tǒng)中硬件部。表 2.2 系統(tǒng)中設(shè)備型號(hào)設(shè)備名稱(chēng) 型號(hào)PC 機(jī) Acer X483G開(kāi)發(fā)板 X210攝像頭 羅技 C270無(wú)線網(wǎng)卡 MT7601

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 黃宇東;胡躍明;陳安;;基于Qt的多線程技術(shù)應(yīng)用與研究[J];軟件導(dǎo)刊;2009年10期

2 陶興;;淺談視頻監(jiān)控系統(tǒng)的“昨天”“今天”“明天”[J];中國(guó)安防;2008年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張泉;面向云數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)服務(wù)質(zhì)量技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2732370