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1、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控技術(shù)優(yōu)化研究 1 引言　　圖像監(jiān)控技術(shù)是目前得到廣泛應(yīng)用的技術(shù)，基于圖像監(jiān)控技術(shù)研發(fā)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為銀行、大型商場(chǎng)、保密單位、制造企業(yè)、交通部門等企業(yè)和政府部門正常運(yùn)行必備的系統(tǒng)。　　就目前的市場(chǎng)而言，圖像監(jiān)控系統(tǒng)的主要用戶包括：生產(chǎn)制造企業(yè)，主要用于監(jiān)控?zé)o人化的生產(chǎn)線，隨著柔性制造線的發(fā)展，自動(dòng)化和無人化是企業(yè)現(xiàn)代化的特征，因此，生產(chǎn)制造企業(yè)對(duì)圖像監(jiān)控系統(tǒng)地需求已經(jīng)成為監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)中的熱門；銀行、交通、旅店、小區(qū)以及大型商場(chǎng)，對(duì)圖像監(jiān)控系統(tǒng)的需求也非常大，小區(qū)停車場(chǎng)、銀行營(yíng)業(yè)部都需要監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行全天候監(jiān)控；軍事基地等保密單位出于保密的需求，必須安裝圖像監(jiān)控系統(tǒng)，以

2、防不法分子竊取情報(bào)；由以上案例可知，圖像監(jiān)控系統(tǒng)的市場(chǎng)需求量極其龐大。　　目前，圖像監(jiān)控系統(tǒng)市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的是模擬監(jiān)控系統(tǒng)，這種傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)有很多缺點(diǎn)。傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)利用錄像機(jī)錄制鏡頭的畫面，存在清晰度差、監(jiān)控有死角、查詢麻煩、保存困難等問題，因此無法廣泛應(yīng)用，必須研制新的圖像監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造?！　【W(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控技術(shù)是現(xiàn)代高科技的結(jié)晶，將圖像處理與信息技術(shù)進(jìn)行了完美結(jié)合，新技術(shù)的應(yīng)用使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控技術(shù)比傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，本文從網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)化角度進(jìn)行深入的研究。　　2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)新技術(shù)　　2.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視

3、頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)新技術(shù)研發(fā)的必要性　　網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控技術(shù)相比有很多的優(yōu)點(diǎn)，其中最突出的優(yōu)勢(shì)就是提升了監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。監(jiān)控自動(dòng)化水平的提高主要源于視頻序列檢測(cè)技術(shù)。傳統(tǒng)的圖像監(jiān)控系統(tǒng)中，需要人工觀察，當(dāng)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況或者異常情況時(shí)，人工進(jìn)行報(bào)警。網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻圖像監(jiān)控技術(shù)出現(xiàn)之后，基于數(shù)字視頻技術(shù)的平臺(tái) ，圖像序列檢側(cè)技術(shù)也逐漸成熟。運(yùn)用圖像序列監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以代替監(jiān)視人員對(duì)圖像中人或物的活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，如果活動(dòng)與系統(tǒng)中的設(shè)定的危險(xiǎn)情況相符，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以使得網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)視系統(tǒng)的自動(dòng)化水平得到質(zhì)的提升。圖像序列檢測(cè)技術(shù)除了自動(dòng)報(bào)警的功能之外，還可以

4、對(duì)檢測(cè)到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，例如，交通部門中運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，可以對(duì)城區(qū)各主干道車流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，繪制出每日的城區(qū)車流量曲線圖?！　?.2 圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)難點(diǎn)　　在我們的日常生活中，運(yùn)動(dòng)是生活的主要方式，有意以的信息大多包含在運(yùn)動(dòng)之中，因此圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)主要研究物體的運(yùn)動(dòng)信息。比如，交通部門的監(jiān)控系統(tǒng)的重要職責(zé)包括車流流量的監(jiān)測(cè)，生產(chǎn)制造企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)注生產(chǎn)線自動(dòng)運(yùn)行的全過程。圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的難點(diǎn)在于難以準(zhǔn)確分割物體的運(yùn)動(dòng)過程，而且由于此項(xiàng)技術(shù)給予數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)，運(yùn)動(dòng)物體之間的遮擋給分析帶來了很大的困難。　　2.3 圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)流程　　圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的算法有很多，根

5、據(jù)技術(shù)的應(yīng)用范圍不同而選擇相應(yīng)的算法。數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，首先要檢測(cè)出監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)的圖像內(nèi)有沒有物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)需要檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)的位置和方向，這些需要根據(jù)特定的需求來編寫相應(yīng)的算法。例如，對(duì)于有自動(dòng)報(bào)警需求的系統(tǒng)，在算法中列出自動(dòng)報(bào)警的條件，如果檢測(cè)到物體的運(yùn)動(dòng)位置和方向信息滿足算法中的條件，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)?！　∫陨系乃惴P(guān)注的重點(diǎn)是監(jiān)控系統(tǒng)中物體是否運(yùn)動(dòng)，以及物體運(yùn)動(dòng)位置、運(yùn)動(dòng)方向等信息。實(shí)際上圖像序列的亮度分量己經(jīng)包含了物體運(yùn)動(dòng)的絕大部分信息，因此運(yùn)動(dòng)檢測(cè)采用的圖像數(shù)據(jù)是灰度圖像序列。采用灰度圖像序列有一個(gè)最大的缺點(diǎn)，就是當(dāng)監(jiān)控多個(gè)目標(biāo)時(shí)，由于個(gè)別目標(biāo)的灰度序列

6、無法良好分辨，就給運(yùn)動(dòng)分析和檢測(cè)帶來了很大難度。為了提高檢測(cè)精度，主要討論監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)物體數(shù)量少的情況?！　D像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)受到很多方面因素的影響，比如，當(dāng)光照條件發(fā)生變化時(shí)，靜止物體的灰度值將會(huì)與運(yùn)動(dòng)物體接近，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的采集精度將會(huì)降低，當(dāng)攝像機(jī)受到干擾，使得圖像畫面發(fā)生抖動(dòng)，在算法中，會(huì)將靜止物體當(dāng)作運(yùn)動(dòng)物體，占用檢測(cè)資源，造成檢測(cè)錯(cuò)誤，而且會(huì)給算法帶來擾動(dòng)，使得計(jì)算精度降低?！　≡诓煌瑧?yīng)用范圍中，對(duì)檢測(cè)精度的要求也不相同。采用不同算法，圖像序列檢測(cè)技術(shù)可以滿足不要應(yīng)用范圍的要求。本文以簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)兩種運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)方法為例進(jìn)行分析，并給出各自的處理流程。　　簡(jiǎn)單

7、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)流程如圖1所示。　　圖1所示的流程用來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)報(bào)警。首先在算法中列出報(bào)警條件，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)位置和運(yùn)動(dòng)方向符合要求時(shí)，就自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)處理流程只關(guān)注物體運(yùn)動(dòng)信息，不關(guān)注物體大小和數(shù)量等信息?！　?fù)雜運(yùn)動(dòng)處理流程圖比簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)處理流程圖要復(fù)雜的多，采用的算法也復(fù)雜的多。因?yàn)樘幚淼氖且粋€(gè)完整的視頻運(yùn)動(dòng)。本算法是很多算法的基礎(chǔ)，通過改進(jìn)本算法，根據(jù)不同場(chǎng)合提出不同要求，可以應(yīng)用在不同的場(chǎng)合。該算法流程就是基于邊緣提取的逐幀差分運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法。應(yīng)用本算法，第一要判斷檢測(cè)視頻中是否有物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，其次要判斷物體的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)位置等信息，還要判斷運(yùn)動(dòng)物體的大小，

8、如果運(yùn)動(dòng)物體較小，可以忽略不計(jì)，提高精度的同時(shí)，還可以防治誤報(bào)警?！　?fù)雜運(yùn)動(dòng)處理流程需要多種技術(shù)同時(shí)應(yīng)用，包括計(jì)算機(jī)圖像的預(yù)處理技術(shù)、圖像的邊緣提取技術(shù)以及圖像的匹配技術(shù)等等?！　≡谒惴ㄖ?，首先是獲得數(shù)字視頻序列中的圖像幀，然后選擇一定的算法對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理以消除各種噪聲、通過簡(jiǎn)單差分判斷是否有運(yùn)動(dòng)、提取圖像邊緣特性、再次差分去掉非運(yùn)動(dòng)邊緣、圖像匹配，獲得運(yùn)動(dòng)物體的信息。　　3 結(jié)束語　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)優(yōu)化的目的主要在于開發(fā)圖像序列檢測(cè)技術(shù)，本文分析了數(shù)字圖像序列的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)報(bào)警算法，在算法中，通過對(duì)基礎(chǔ)算法的改進(jìn)，首先實(shí)現(xiàn)了物體是否運(yùn)動(dòng)的判斷，其次分析出運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向和

9、運(yùn)動(dòng)位置等信息。該算法經(jīng)過改進(jìn)，不僅適合于自動(dòng)報(bào)警，而且還能夠進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)?！　?shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)還有許多地方需要改進(jìn)。比如，進(jìn)一步完善圖像序列運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，區(qū)分多運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、小運(yùn)動(dòng)目標(biāo)以及攝像頭運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析，這些都會(huì)使得數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展?！　⒖嘉墨I(xiàn)　　[1]彭華.遠(yuǎn)程視頻圖像監(jiān)控在變電站設(shè)計(jì)中的實(shí)現(xiàn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，25（24）：19-20.　　[2]王小兵，姚雪晴，邱銀國，等.一種新型煤礦視頻監(jiān)控圖像濾波算法[J].工礦自動(dòng)化，2014，40（11）：76-80.　　作者單位　　南通大學(xué)杏林學(xué)院 江蘇省南通市 226200