时间：2023-03-21 17:05:34
导语：在视频监控论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
1.1控制食品取样与备制
当采用理化检验技术对食品质量进行检测时，要遵循随机原则对需要检测的食品进行抽样，最好是从具有代表性的各个食品中进行取样。在取样过程中，要确保取样工具的清洁，避免引入有害物质[2]。在抽样过程中，要确保样品保持原有的微生物状态和及其理化指标，同时要使抽样的数量满足检验需求。在样品备制过程中，需要保证样品均匀。对于液体样品，在检测之前，需要充分摇晃，例如酱油、醋等食品，使液体达到均匀状态。而检测可溶性无盐固形物体时，应该震摇，便于接下来的过滤工作。在备制固体样品时，例如挂面、大米等，则需要粉碎和混匀后取样。
1.2控制实验试剂
化学试剂的质量直接影响食品安全检测实验中的化学结果，因此需要对试剂的存放与保存有足够重视。在食品理化检验实验室中，有些化学试剂溶液有“保质期”要求，例如，金属元素的标准溶液的存放时间是一年；标准的滴定溶液需要两个月进行一次标定；而对于淀粉和碘化钾等溶液则需要在使用时当场调配。还有些溶液有特殊的储存要求，比如在测定食品中亚硝酸盐时使用的萘胺盐酸盐溶液，就需要在低温环境下存放，而且当这种显色剂的颜色变深时则不能继续使用，需要重新进行配制[3]。另外，对于那些容易发生氧化反应的溶液，则需要定期对其进行检查，并要根据实际需要合理配制。例如，在测定纯净水中高锰酸钾耗氧量时，需用到草酸钠标准溶液和高锰酸钾标准溶液，但这两种溶液存放时间过长，就会发生氧化反应，其浓度也会发生改变，当样品中加入是适量的草酸钠标准溶液之后，不会出现正常的化学现象，从而影响了检测实验的顺利进行。再如，对当检测食品中的SO2进行检测时，则应该尽量避免碘标准滴定溶液接触到空气，否则试验的差异就会超出标准规定的限制要求。
1.3控制分析方法
在食品理化检验实验中，要根据实验的目的与要求科学选择分析方法。无论使用何种方法，都必须使用国家统一规定的方法。在常规的食品质量控制检验时，对样品实验结果进行分析时，需要采用空白试验、平行样品测定以及加标回收率的测定方法来对检测质量来进行控制[4]。
1.3.1空白试验测定
空白试验的主要目的是分析出食品样品中被测物质外的各种因素的影响，并将这种影响进行排除，从而保证检验结果的准确与可靠性。通常空白试验可以用水来替代被测溶液进行测定。
1.3.2平行样品测定
在食品测定过程中，为了防止随机误差性过大，需要增加对同一个样品进行测定的次数，从而使平行样品的测定结果，出现的偏差应能够保持在最大允许值范围之内。2.3.3加标回收率测定这种方法是需要向样品中放入一定数量的标准物质，这样可以与样品测定形成对照，进而可以观察到新加入的需要检测物品的回收率。通常情况下，加标回收率应控制在95%～105%。
1.4实验环境控制
在进行理化实验时，需要对实验室进行合理布局，要最大程度的避免不一样的食品测试项目出现交叉污染、进而相互干扰。不同类型的检验设备应该按照检验分析的要求，放置在不同的检验场所或者合适的环境中，同时食品检测实验室内及其周围环境要时刻保持整洁，而且实验室内的空气洁净度、温度、湿度等相关要素都应该符合相应检验与分析的要求，从而为食品理化检测实验的顺利进行创造出安全的环境。
1.5检验分析后的控制
当食品样品检测完成之后，需要对检查分析数据进行检查，判断其记录是否准确，查看计算结果是否保持在误差允许范围内，分析计算结果有效数据的处理程序是否符合相关规则，检验报告是否准确出具和签名等，确保食品安全检测的结果有效。
二、结束语
论文关键词：嵌入式Unux,ARM,视频采集,可视化,网络监控
目前，国内外对基于嵌入式网络视频监控系统的研究，一般集中于嵌入式视频监控系统的设计、嵌入式操作系统的研究、视频图像的网络传输以及视频图像处理等几个方面。
在嵌入式视频监控系统设计方面一般是考虑系统的整体结构和功能，例如小型网络摄像机，系统由图像传感器、嵌入式处理器、图像处理器、网络接口组成，通过压缩优化算法和背景差分算法可以使摄像机实现实时的图像压缩、传输，并能跟踪目标，该系统的主要特点是实时性的提高[1];在嵌入式操作系统方面，一般集中于嵌入式操作系统在视频监控系统中的应用研究。随着压缩编码技术、计算机网络技术和嵌入式系统的发展，以嵌入式视频服务器为核心的视频监控系统开始在市场上崭露头角，该系统不需要处理模拟视频信号的PC，而是把摄像机输出的模拟视频信号通过内置的嵌入式视频编码器直接转换成数字信号，通过计算机网络传输出去，嵌入式视频服务器具备视频编码处理、网络通信、自动控制等强大功能，直接支持网络视频传输和网络管理，使得监控范围达到前所未有的广度[2]。
嵌入式系统设计
嵌入式视频监控系统是一款前端采集并通过网络传输至后台从而实现视频监控功能的嵌入式视频系统，前端采集采用当前流行的嵌入式开发平台实现，后台宿主机为普通PC机，通过宿主机上客户端软件来浏览前端采集的图像数据[3]。
本系统硬件系统设计方法是前端采用S3C2440，由CMoS和DSP集成一体的摄像头通过USB控制器接入至S3C2440，S3C2440在外围电路配合下共同完成前端采集工作，然后通过以太网与宿主机相连最终以实现视频监控功能。摄像头与PC机只要分别通过.USB线与以太网直接与开发平台相应的接口连接即可。所以本系统硬件设计将主要围绕嵌入式处理器与外围电路而进行设计。
本系统对操作系统的要求是需要有网络的支持，并且有良好的实时性，嵌入式Linux符合本系统的这些需求，并且嵌入式Linux是免费的，遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持，综合考虑，本系统将采用嵌入式Linux操作系统来进行开发[4]。
经过对本系统的应用背景和具体要求，对硬件和软件的选择进行了周全的考虑，最终制定出一套前端嵌入式采集并基于TCP协议发送至后台显示的网络应用监控系统[5]。
功能实现
本系统采用基于ARM920T的S3C2440。补可以使用常用的ARM交叉编译器。要成功构建完整的交叉编译环境，需要在宿主机上创建一系列的工具，包括C/C++编译器，汇编器，链接器，嵌入式系统的标准C库和GDB代码级调试器。成功建立好开发环境后便可以运用这些工具进行嵌入式系统开发了[6]。
BootLoader采用由友善之臂提供的supervivi,ivi 的源代码包vivi.tgz 位于光盘的/OpenSourceBootloader 目录，把vivi.tgz 复制到某一个目录，进入该目录，运行以下命令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
执行该命令将把vivi 源代码解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录，进入vivi 源代码目录，执行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
采用的Linux内核版本为Linux-2.6.13进入内核源代码目录，然后执行“make menuconfig”输入以下命令，开始编译内核：
#make zImage
编译结束后，会在 arch/arm/boot 目录下生成linux 内核映象文件：zImage
制作 yaffs 文件系统映象需要使用mkyaffsimage 工具程序统映象的制作。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷贝到某一个目录，进入该目录，然后执行以下命令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
这将把制作工具 mkyaffsimage 安装到系统的可执行路径/usr/sbin
(2) 拷贝光盘中的root_default.tgz 到某一个目录，进入该目录，然后执行以下解压命令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440该命令将把root_default 文件系统目录解压到/opt/FriendlyARM/mini2440 目录[7]。
USB摄像头的驱动应当与内核提供的视频驱动挂钩。即首先在驱动中声明一个vidco_device结构，并为其指定文件操作函数指针数组FOPS，向系统注册。在应用程序发出文件操作的相关命令时，核心根据这些指针调用相应函数，并将该结构作为参数传递给它们。这样，就完成了驱动和核心之间的通信[8]。
将配制完成的系统移植入硬件平台中，测试的结果如下图所示：
结语
基于嵌入式技术的网络视频监控是当前一门十分活跃的技术，它包括了嵌入式技术、网络技术、信息技术等多种前沿学科。目前有多种的应用方案，没有形成统一的技术标准，因此对于其中关键技术，如网络视频监控系统的设计、嵌入式操作系统在系统中的应用、视频图像的压缩传输等都是当前迫切需要研究的。
参考文献：
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[3] 梁春雁，谢剑英.智能大厦的视频监控系统设计[J].测控技术.1999年18卷第10期.
[4] 陈莉君著.Linux操作系统内核分析[M].北京:人民邮电出版社.2000.
[5] 马听.视频监控系统的现状和今后发展趋势[J].金卡工程.2005年总第3期.
[6] 季兵，季晓勇，马江波.基于PC的数字视频通信系统的实现[J].计算机应用研究.2001年第4期.
[7] 胡永红.智能多路视频监控系统的设计[J].微机发展.2001年第2期.
关键词： H.264标准；视频压缩；视频编码
0 引言
以数字视频的采集、压缩、处理为核心的现代视频监控技术，采用先进图像处理芯片对视频进行压缩处理，把智能图像处理技术用于图像显示、监控成为嵌入式视频监控系统的重点研究方向[1]。无论是MPEG1、MPEG2或者是MPEG4、H.263都已经无法满足运动图像压缩的要求，这时新一代的H.264标准便被制定，H.264作为新一代的编码方式，有效提升了视频压缩率，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频，而且视频编码的码率更加灵活，架构主要包括，帧内预测、帧间预测、转换、量化、去区块滤波器、熵编码等模块，下面将研究H.264视频编码的关键技术及其应用前景。[2]
1 H.264压缩标准
H.264是两个组织专家ITU-T和ISO为多媒体传输设计的数字视频编码标准[3]，全称是MPEG-4AVC，翻译成中文意思是“活动图像专家组-4的高等视频编码”，或称为MPEG-4Part10。各种分辨率的视频图像格式都可以被H.264视频编码标准支持，包括sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等[4]。H.264是一种视频压缩标准，同时也是一种被广泛使用的高精度视频的录制、压缩和格式。H.264比其他编码标准有着更高的视频质量和更低的码率，被广泛用于网络流媒体数据、各种高清晰度电视陆地广播以及卫星电视广播等领域。H.264的特点是能低码率、高清晰持续提供较高的视频质量，能大大加强图像的编码效率和改善图像数据在网络中的传输效率。[1]，使网络更加灵活、适应性更强，最大的好处就是节约了成本，弥补了技术差距，让存储与视频管理变得更高效。
2 H.264编码器的结构和特点
H.264只是规定了输入码流的格式及编码之后输出比特流的句法结构，其标准的编码思路是混合编码模式，以帧间和帧内预测来清除空间和时间的冗余分量，用变换和量化编码来清除频域冗余分量。H.264视频编码在一定情况下提高了视频压缩编码性，其视频解码与编码实现的过程相反，依据帧内编码进行逆量化，反变换，重构帧，最后经块滤波器平滑滤波后得到重建图像，[1]H.264编码器的功能组成框图如1。
3 H.264编码器关键环节分析
3.1 帧内预测 比起H.263，H.264提供了更多不同的工具来降低码率，以编码单位来说，h.264中每个宏块（macroblock/mb）大小都是固定的16×16像素，能够实现高分辨率视频的压缩，对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。
3.2 帧间预测 H.264标准与早期标准不同之处在于，它所使用的是块结构运动补偿，运算精度精确到1/4像素点上。[8]不仅如此，H.264标准还使用了多帧预测的方法，能够明显改善预测增益。[5]
3.3 整数变换与量化 H.264中整型变换与之前的MPEG系列标准所采用的DCT变换都有区别：
①它是整形变换（所有的操作都为整数运算，不存在解码精度损失）。②用整数算术变换可以确保编解码之间实现零失配。③变换的核心运算部分只用到加法和移位运算，不需要乘除运算。④到量化器的缩放乘积因子为整数，减少了乘积因子的数据位数。[4]量化的目的是减小信号的值域，以更少的比特来表示信号，从而达到减少数据量的目的。H.264中量化的步长总共有52种，其按照12.5%递增，并且变换系数的读取有双扫描和之字形两种方式。
3.4 熵编码 熵编码是对数据的冗余信息进行压缩的方法，变长编码和Huffman编码相结合进行，以较短的字长表示出现概率较大的数据，较长的字长表示出现概率较小的数据来达到降低数据量的目的。
CAVLC是一种变长编码。先对变换系数进行zig-zag扫描。用行程码（L，V）表示扫描以后的数据，V代表数值，L代表该数出现的次数。因为视频块在整形变换和量化后，大部分变换系数成为0，只有很少的数据在低频部分，用行程数L代表连续出现的0的个数，V代表0串后挨着的非零值，接着对L和V分别采用Huffman编码进一步压缩，有不同的码表可以查询亮度块和色度块。行程编码大大降低了编码的码字字长。CABAC是一种二进制算术编码，其通过构建模型来预测当前的视频信号。相对于CAVLC编码，CABAC的编码效率更高，更节省码率。[4]
3.5 码率控制 H.264视频编码标准虽然对于编码器的结构实现模式没有具体的规定，但编码器实现的核心问题要解决编码器的结构、相应的视频编码如何控制。H.264编码器采用基于拉各朗日Lagrangian优化算法的率失真优化模型实现视频编码的控制，其实现方法简单而且效率高。[5]
H.264编码标准由于以上关键技术的支持，获得了较高性能编码，但编码器复杂度增加，约为MPEG2的4倍，MPEG4的2倍。其高复杂度原因有两个方面，一是编码选项复杂，二是计算量高。具体内容有宏块的划分及搜索模式的组合的选取、高精度亚像素运动补偿和多参考顿预测，H.264更细化，更精确的数据压缩导致了计算量高。[6]
4 应用前景
H.264作为一种具有高效压缩性能的视频压缩编码技术，其在制定的过程中就充分参考和吸收了H系列和MPEG系列的优秀研究成果，修改或重新制定了其中不合理的部分，使其有很好的压缩性能。H.264能够比H.263和MPEG-4大约省去50%的码率。[7]H.264的高效的视频压缩能力和优异的网络适应性，为视频数据传输的可靠性提供了保障，其可广泛应用于数字摄像、英特网、数字视频录像、DVD及电视广播等领域的图像压缩。
5 结束语
网络视频监控系统要达到良好的监控效果，仅提高摄像头的分辨率是不行的，只有通过改善数字视频的压缩技术，降低视频传输的误码率，提高视频的质量，才能推动网络视频走向智能化。[1]H.264标准的推出是视频编码标准的一次重要的进步，尽管其算法复杂，但是能够大幅度提高编码效率，使得应用范围更加的广泛。
参考文献：
[1]李红京.基于H.264视频压缩技术的网络视频传输系统设计[J].河北工业科技，2011，28（4）：236-239.
[2]齐淋淋，向健勇，唐巍.H.264视频压缩关键技术及其应用前景[J].电子科技，2005（10）13-16.
[3]党晓军，尹俊文.基于H264的嵌入式视频监控系统研究[J].计算机技术与应用进展，2008：407-412.
[4]刘继红，孙海龙，屈鹏.TD-MBMS中H.264视频压缩的实现过程[J].信息通信，2008，4：14-16.
[5]牛建民.H.264视频压缩算法应用研究[M].同济大学工程硕士学位论文，2007，5.
[6]蒋文倩.基于H.264视频采集与无线传输系统的设计与实现[M].武汉理工大学硕士学位论文，2013，3.
关键词:视频监控;嵌入式系统;人工智能
中图分类号:TN141.9文献标识码:B
The Analysis of Video Surveillance System
LIU Gang-li,WU Fei
(Chengdu Electromechanical college, Chengdu Sichuan 610031, China)
Abstract: Embedded video surveillance system is a new digital video surveillance system based on embedded system technology, video technology and real time network transporttechnology. Compared to the old video surveillance system, it has many advantages, such as stability, real time performance, functions and price etc. It is also the direction of research and development in video surveillance system.
Keywords: vedio surveillance; embedded system; artificial intelligence
引言
近年来,视频监控系统得到了广泛应用。从功能上讲,视频监控系统可用于安全防范、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、医疗监护、远程教育等多种服务。从应用领域上看,视频监控系统在各行各业都得到了应用,例如军事领域的基地安防、公安侦破、监狱法庭监管等;档案室、文件室、博物馆、金融等机要部门的监视、控制和报警;交通领域的高速公路收费管理、交通违章、流量监控、车辆牌照管理和公路、桥梁、铁路、机场等场所的远程图像监控;电信领域的交换机房、无线机房、动力机房等的远程监控;电力领域的变电站、电厂等的远程无人值守监控;社区物业管理中的住宅小区、办公室安全防范和智能大厦、停车场的无人监控等[1]。
1模拟视频监控系统
早期视频监控方案中的视频、音频信号的采集、传输、存储均为模拟形式,没有实现数字化,更不能通过网络来交换数据。模拟视频监控系统通过微处理器或者PC机对模拟视频系统实施数字控制以及多媒体管理,具有良好的实时性和图像质量,然而这样的系统灵活性差。以下是模拟监控系统的主要缺点:
(1)监控的范围很有限,通常只适合于小范围的区域监控。同轴电缆是模拟视频信号的主要传输工具,而同轴电缆传输模拟视频信号的距离比较短,往往不超过一千米,双绞线的距离更短。由于模拟线路不可能很长,所以信号传输距离有限且无法联网,仅局限于同一建筑物或工厂内[2];
(2)模拟信号占用通讯线路较多,而且开放性较差;
(3)监控质量不高。由于模拟信号很容易受干扰,所以监控图像质量不好;
(4)维护管理复杂。没有良好的用户操作界面,非专业人员无法正常操作;
(5)成本较高。对于每个监控中心都需要配置一套监控设备,而且信息的存储方式是利用录像带、磁带等设备,这些存储设备成本较高。
由于存在以上缺点,所以传统的模拟视频监控系统己远远不能满足越来越高的生产和管理监控的需求[3]。
2数字视频监控系统
上世纪90年代,由于视频压缩编码技术、多媒体技术、网络通讯技术的出现,数字视频监控系统迅速崛起。目前,数字视频监控系统主要有两种类型:一种是以基于PC的数字录像设备为核心的视频监控系统;另一种是以嵌入式视频WEB服务器为核心的视频监控系统。
2.1基于PC的视频监控系统
基于PC的多媒体监控系统的结构一般是在远端监控现场,有若干个摄像机、各种检测、报警探头与数据设备,通过各自的传输线路,汇接到多媒体监控终端上。多媒体监控终端可以是一台PC机,也可以是专用的工控机。除了处理各种信息和完成本地所要求的各种功能外,系统利用视频压缩卡和通信接口卡,通过通信网络,将监控信息传到一个或多个监控中心。
相对于模拟传送,基于PC的多媒体监控具有以下优点:
(1)数字监控系统把监控录像保存在大容量硬盘上,数字信号长期存储,信息永不丢失,图像质量不下降;
(2)数字视频容易被计算机处理,可以在监控图像中设定报警区域,计算机对报警区域的图像进行分析和处理,当有目标在该区域内活动时,计算机及时采取预定操作,在一定程度上做到自动监控,无人职守;
(3)数字视频经过压缩之后,占用带宽较小,而且数字信号在传输时容易进行加密,非法截取的信号无法还原为视频图像;
(4)数字录像存储在计算机硬盘上,可以用计算机来检索和管理,摆脱了手工管理和检索的复杂繁琐[4]。
2.2基于嵌入式技术的网络视频监控系统
随着网络带宽、计算机处理能力、大容量存储和嵌入式技术的快速发展及各种实用视频处理技术的出现,视频监控步入了全数字化的网络时代。以目前嵌入式处理技术、视频压缩及解压技术、网络通信技术等构成的视频监控系统称为基于嵌入式技术的网络视频监控系统。基于嵌入式技术的视频监控系统的优点是:性能稳定,便于安装,易于实现系统的模块化设计,便于管理和维护,能够充分利用网络资源[5]。
3国内外研究现状
智能视频监控具有广泛的应用前景和潜在的经济价值,引起了国际上许多著名科研机构以及研究人员的兴趣。就目前而言,国际上对智能视频监控的研究已经达到了一定的水平,智能视频也受到越来越多的重视,一些重要的学术期刊和重要的学术会议已经将智能视频监控作为主题内容之一。同时也有不少的原型系统被研制出来,如在上个世纪90年代末,美国国防高级研究计划局(DARPA)资助卡内基梅隆、戴维SARNOFF研究中心等著名大学和科研机构,联合研制出了智能场景监视与监控系统VSAM,应用在未来战争中人力监控费用昂贵、危险系数高或者人力无法实现的场合的监控;美国ISS公司研制出的AUTOSCOPE 2004是一种大区域视频监控系统,已经作为北美铁路运输监视系统实际应用。
在国内,智能视频监控的研究也已经有了长足的进步,2002年5月,第一届“全国智能视觉监控学术会议”在北京召开,迄今为止,已经举行了三届,得到了广泛的关注[6]。此外,中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室已经成立了智能视频监控研究小组,正在开展智能视频监控方面的研究,研究内容包括:快速准确的运动检测;实时性的基于三维模型的车辆与行人的定位、识别和跟踪;基于移动摄像机的视觉监控技术;多摄像机的协作监控;事件的机器学习方法;异常现象的检测、报警与目标的行为预测;对目标运动情况给出语义上的解释的方法以及远距离的身份识别等等,其目标是实现一个包括以上研究内容的动态场景集成分析演示系统[7]。
4发展方向
经过十多年的发展,智能视频监控技术在组网结构、视频信息压缩与存储、视频流传输以及人机界面上都已经比较成熟,但总体而言,智能视频监控技术还远远达不到完美,今后在以下几个方面值得探索和研究:
(1)采用新的视频图像编码标准提高视频图像的质量,以利于视频观看以及图像检测;
(2)提高视频流的压缩与传输速度,以增强视频监控的实时性;
(3)视频检测与识别技术,包括从监控摄像机所捕捉的序列图像中检测是否有运动物体存在的运动检测以及异常现象的检测、报警与目标的行为预测等;
(4)全方位的视频监控,单个摄像机的视野有限,要监控大范围的动态场景就需要多个摄像机,此外,多个摄像机也有利于解决遮挡问题,多摄像机的定标与数据融合是两个关键问题;
(5)人工智能在智能视频监控系统中的应用。
参考文献
[1] 胡永红. 智能多路视频监控系统的设计[J]. 微机发展,2001, 11,75-76.
[2] 施裕丰,陈坚,陈启转,梁炯达. 网络式多媒体监控系统[J]. 计算机工程,2000,3,74-76.
[3] 夏惊涛,卢娜等. 视频监控系统浅析[J]. 测控技术,2006, 25,84-85.
[4] 季兵,季晓勇,马江波. 基于PC的数字视频通信系统的实现[J]. 计算机应用研究,2001,4,102-104.
[5] 袁毅. 基于嵌入式Web服务器的网络视频监控[J]. 电网技术,2000,5,71-73.
[6] 谭铁牛. 智能视觉监控技术概述[C]. 第一届全国智能视觉监控学术会议,2002年5月,56-58.
关键词：智能视频监控；智能视频分析；数字视频压缩；数字视频传输；存储；检索
1.前言
在社会信息化日益发展的今天，信息技术、网络技术、通信技术以及多媒体技术已经渗透到人类生活的各个领域中，视频监控以其直观、方便和内容丰富等特点，日益受到人们的青睐。视频监控是多媒体、计算机网络、工业控制和人工智能等多种技术的综合运用，目前正从传统的安防监控朝着音视频的数字化、系统的网络化和管理的智能化方向发展。近年来，视频监控系统得到了广泛的应用。从功能上讲，视频监控系统可用于安全防范、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、医疗监护、远程教育等多种服务。从应用领域上看，视频监控系统在各行各业都得到了应用，例如军事领域的基地安防、公安侦破、监狱法庭监管等，档案室、文件室、博物馆、金融等机要部门的监视、控制和报警；交通领域的高速公路收费管理、交通违章和流量监控、车辆牌照管理和公路桥梁铁路机场等场所的远程图像监控；电信领域的交换机房、无线机房、动力机房等的远程监控；电力的领域变电站、电厂等的远程无人值守监控；社区物业管理中的住宅小区、办公室安全防范、智能大厦、停车场的无人监控等。
经过十多年得发展，智能视频监控技术在组网结构，视频信息压缩与存储、视频流的传输以及人机界面上都已经比较成熟，但总体而言，智能视频监控技术还远远达不到完美。今后，在以下几个方面值得探索和研究：
采用新的视频图像编码标准提高视频图像的质量以利于视频观看以及图像检测。
提高视频流的压缩与传输的速度，以增强视频监控的实时性。
视频检测技术，包括从监控摄像机所捕捉的序列图像中检测。
2.智能视频监控系统的关键技术研究
在智能视频监控系统中，包含着以下五种关键技术：数字视频压缩技术、数字视频网络传输技术、高效大容量的视频数据存储和检索技术、监控场景中运动检测与告警信息处理技术以及监控场景中物体识别与跟踪技术，下面分别介绍。
2.1数字视频压缩技术
众所周知，未经压缩数字视频信号其数据量相当的大，长久以来，关于视频压缩有ISO／IEC制定的MPEG—X(活动图像编码专家组)和ITU—T(视频编码专家组)制定的H．26X两大系列标准。TU—T已颁发的视频压缩标准有H．261、H．262、H．263、H．264。目前使用较多的是H．263，值的一提的是，H．264标准是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO／IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(3VT：JointVideoTeam)开发的标准。具有比其它的H系列视频压缩标准节省码流，比MPEG一4算法简单的特点，因而在网络视频监控领域具有明显的优势。但是MPEG一4可以利用很窄的带宽，通过帧重建技术来压缩和传输数据，以求利用最少的数据获得最佳的图像质量。
2.2数字视频网络传输技术
网络传输技术需要解决在局域网和广域网环境下的视频编码数据包的可靠性传输、数据包定序、低延迟传输、音视频同步、低码率传输、实时解码等问题；此外，在多用户环境下，为了缓解传输网络的压力，还需要考虑应用IP组播技术和QOS控制技术，保证网络传输的高效率。视频数据的传输质量直接影响系统的监控质量，因此，网络传输技术显的尤为重要。由于压缩后的视频数据的信息量仍然十分巨大以及传输的带宽有限，使得网络编程技术、IP组播技术、流媒体传输协议RTP／RTCP等成为视频数据在网络传输中的关键技术。在数据传输中，网络传输协议的选择也很重要，它将直接影响到数字视频传输的实时性和通过网络传输以后客户端接收的视频图像质量。
2.3视频存储和检索技术
视频监控系统的重要功能之一就是可以保存大量的视频记录，供日后查询浏览使用，这就需要有一套完整的视频数据存储方案来对监控场景的视频数据进行电子科技大学硕士学位论文高效快速的保存；此外，对于存储的视频数据，通过手动检索查询是不现实的，还需要相关的检索查询策略由计算机自动完成视频数据的查询并呈现给用户。高效快速的保存；此外，对于存储的视频数据，通过手动检索查询是不现实的，还需要相关的检索查询策略由计算机自动完成视频数据的查询并呈现给用户。
传统在线存储通常采用小的数据块交互来达到较块的数据交易量，主要考虑的性能是IOPS(即每秒输入／输出的数据个数)，然而对于视频数据传输来说这种方式会影响视频文件的高效传输，同时对于视频存储服务器来说我们主要考虑的性能是传输流量(MB／s)、设备寿命、访问速度、成本等因素。目前有两种方法可以存储大量视频数据，一种是文件存储系统，另一种是数据库技术。一般是通过文件存储系统来存储的。
2.4监控场景运动检测技术
由于视频监控的监控场景基本已经知道，于是其关注的焦点集中在场景本身的各种异常行为的发生上，这些异常行为多以运动的形式表现出来。运动检测技术即是利用计算机自动检测场景中活动的人和物体，并实时产生可靠的报警信息，从而提高监控系统的工作效率。对监控场景的运动检测的研究是当前视频监控系统中非常热门的方向。
目前常用的方法有以下几类：背景减除法：背景减除是前景检测中最常用的一种方法，它将当前帧图像与背景图像相减，得到的差值绝对值若大于某个阈值，则认为该像素是前景像素。目前，较多研究人员都致力于建立对光照和动态场景具有较强鲁棒性的背景模型。帧差法：时间差分是在连续的图像序列中将两个或三个相邻帧进行基于像素的差分，得到的结果阈值化，从而提取出运动区域。光流法：光流法基于相邻图像亮度不变性假设，认为前后两帧图像像素点在微小运动后仍保持相同强度，根据该假设计算各像素点的运动。
2.5监控场景物体识别与跟踪技术
智能视频监控系统最主要的发展方向是在传统的视频监控系统中加入带有人工智能的自动影像捕捉识别及跟踪功能，也即能够自动识别出监控场景的物体尤其是人，并加以跟踪锁定。近年来这方面的各种技术得到了广泛的研究和深入的探索，在这其中，高效、准确等特点成为最有发展潜力的技术。
主要的跟踪方法有：点跟踪：这种方法将对象用点表示，常用的数学模型有卡尔曼滤波和粒子滤；核跟踪：对象使用一个几何区域表示，跟踪常通过计算对象的运动进行。轮廓跟踪：轮廓跟踪为跟踪对象提供了精确的形状描述。这种方法可分为形状匹配和轮廓进化。
3.结语
综上所述，虽然，目前仍存在许多问题，但是智能化已成为视频监控发展的必然趋势，并且正受到越来越多的关注。近年来国家基础设施的高速建设，也对监控提出了更高的要求，相信随着智能视频分析技术的不断发展，各种硬件成本的下降以及通信商的投资助力等，智能视频监控系统将会更好的发展和普及。
参考文献：
[1]范亚男，葛卫丽.智能视频监控系统发展及应用[J].价值工程,2010(17).
[2]杨.智能视频监控系统的设计研究[J].科技情报开发与经济,2010(4).
论文摘要:陇粉互联网、计葬机技术的发展以及视绷处理技术的进步，利用宽带网络进行视预传特和应用已逐渐成为视绷盆撞核城的发展方向。早在2002年，基于宽带网络的视须上控业务的研发工作已经开始，经过不断的改进和完菩，目前基于第三代网络视效直技技术的平安城市建设工作已经逐步得到了普及。本文时平安城市建设与网络应用问超进行了探讨。
1平安城市的网络组成
平安城市建设中一般采用目前最先进的数字化视频技术，可以高清晰地对多路模拟视频信号进行捕捉、转换、存储，并且能够将所采集图像不失帧地进行多画面显示。该系统具有数字方式记录、多索引回放、图像编辑、图像并网等诸多特点。一般由以下三个主要部分组成。
1 .1前端设备
前端设备完成模拟视频的拍摄、探测器报警信号的产生、云台防护罩等的控制、报警输出、行动输出等功能。前端设备主要包括摄像头、电动变焦镜头、探测器、烟雾探测器、温湿度传感器、红外灯、云台、防护罩、解码器、警灯、警笛、防盗照明灯、监听器、报警控制主机等设备。
1.2数字化处理和录像部分
数字化处理和录像部分是系统方案的现场核心，它完成模拟视频监视信号的数字采集、mpeg4压缩、监控数据记录和检索、硬盘录像等功能。本着综合性价比高且性能可靠性优先的原则，在系统中采用了各通道独立板卡、各路监控信号单独处理的方式，配备了高性能处理主机，冗余系统处理能力，便于升级。
1.3控制/通讯系统
控制包括摄像机云台、镜头控制、报警控制、报警通知、自动手动设防、防盗照明控制等功能，同样用户的工作只是在中央监控系统桌面点击鼠标。因此，操作方便是数字监控系统的一个显著特征。
2平安城市的系统功能要求
平安城市系统应能实现不同设备及系统的互联、互通、互控，实现视音频及报警信息的采集、传输/转换、显示/存储、控制;进行身份认证和权限管理，保证信息的安全;应能与报警系统联动，并提供与其他业务系统的数据接口l31。主要包括:实时图像点播、远程控制、存储和备份、历史图像的检索和回放、与其它系统的接口、系统的人机交互、用户与权限管理、网络与设备管理、网络信息安全管理、日志管理等多项内容。
对于监控中心网络带宽规划设计来说，主要应考虑前端设备接人监控中心、监控中心互联、用户终端接人监控中心和网络带宽的预留。同时，监控中心内部及监控中心间互联的网络性能指标应符合通信行业标准yd/t1171-2001中所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(qos)等级标准。具体到网络指标上要求:网络时延上限值为400ms;时延抖动上限值为soms;信息(包括媒体信息、控制信息及报警信息等)经由ip网络传输时，端到端的信息延迟时间包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间。前端设备与监控中心间端到端的信息延迟时间应不大于2s。前端设备与用户终端间端到端的信息延迟时间应不大于4s。
此外，应保证图像信息的原始完整性，即在色彩还原性、图像轮廓还原性(灰度级)、事件后继性等方面均与现场场景保持最大相似性。系统的最终显示图像应达到4级(含4级)以上图像质量等级，对于电磁环境特别恶劣的现场，图像质量应不低于3级。高风险对象的图像存储、回放的图像分辨率应与其相对应的风险等级划分规定的要求相一致，保证目标图像质量的有效性。经智能化处理的图像，其质量不受上述等级划分要求的限制，但对指定目标的处理，其处理前后的保留信息应保持一致。
3平安城市的系统组网及存储方式
3.1组网方式
建设平安城市网络视频监控系统时，当前比较常用的组网方式是集中式或分布式两种系统。其中，集中式系统主要适合中小型网络视频监控，其主要特点为系统中设一个全网管理中心。全网管理中心负责全网业务的管理、业务统计、业务分析、数据备份、视频分发、路由调度、计费等。分散式系统适合大型网络视频监控系统，其主要特点为系统中设一个全网数据管理中心和多个区域管理中心。全网数据管理中心只负责全网业务的管理、业务统计、业务分析、数据备份、路由调度等，它的数据获取途径是直接从区域管理中心获取数据进行处理，从而节省了网络带宽，减小了系统瓶颈(包括网络瓶颈和服务器瓶颈)。目前，分散式组网是平安城市组网的主流方式。建设大规模的网络视频监控系统时，可根据监控的区域范围及业务需求实行分级结构，形成省级监控中心作为一级平台，周边地市为二级平台的大型辐射状网络视频监控系统。二级平台可按实际需要扩展为:二级前端平台、二级客户端平台、二级分发平台、二级存储平台;二级平台可安装在一台服务器上或多台服务器上;二级平台与主平台之间以ip的方式进行通讯，业务大量增加后，可将存储、分发及接人服务器下移到县中心，形成三级平台。
3 .2存储方式
das(diskattaehedstorage)
存储设备(raid系统、磁带机和磁带库、光盘库)可以直接连接到服务器。是一种传统的，也是最常见连接方式，最容易理解和实施;由于das没有独立操作系统，且das系统之间没有连接，数据只能采用分散管理。其最大的优点出了易于实施外.主要变现在das的前期投资比较少。
nas(net, orkattaehedstorage)
nas由于本身装有独立的os,为此可以通过网络协议实现完全跨平台的共享，也完全支持winnt, linux, unix等多做系统共享同一存储分区。nas是一种可以实现集中数据管理的方式。主要缺点为仅能本地备份，无法进行服务器备份，安全性不高，且前期的投入比较大。
san(storageareanet, ork)
san是一种完全独立进行数据存储的网络，数据传输率非常快。最主要的缺点是操作系统仅能做到服务器端，无法进行san网络的不直接访问，但这也从另一方面增加了网络的安全性。此外，san在数据库环境、数据备份和恢复等多个方面比较das和nas系统都有着非常明显的优势。在安全性、传输速率、存储保护、资源共享以及数据恢复等方面都有着很大的优势，为此被越来越多地应用到实际建设当中。
【关键词】视频监控;地铁施工;现场管理;盾构法
轨道交通建设的具有高成本、高风险、施工项目多、技术复杂等特点。我国目前多数城市地铁建设处于初期阶段，工程建设规模很大，面临着专业人员匮乏、地质条件差、环境复杂、施工难度大等诸多困难，因此，在地铁工程建设中有必要建立一套针对地铁建设安全风险监控、管理信息系统，用信息化手段，更全面、更有效地提升轨道交通建设安全风险监控与管理的水平，达成项目管理目标[1]。如何做好现场施工管理，保证质量安全和进度成为大标段地铁建设的关注焦点。
1、项目概况
广州市轨道交通九号线某标段土建工程含两站三区间，同时开工的工点有十来个。施工过程中存在以下管理难题：（1）项目规模大，风险高，监管难到位;（2）设备材料进出场频繁，财产损失难避免。
鉴于此，该标运用视频监控系统辅助进行施工现场管理。该系统包括视频监控、门禁和语音对讲三大块，实现对现场主要作业面的全方位监控，所有视频监控图像自动存储30天，对于重要工序的施工图像，管理员可导出永久保存。两车站各设置一个监控中心。通过网络，该系统还可传输至地铁公司总部和施工单位总部。
施工现场监控中心的系统构成如图1-1所示：
图1-1 视频监控系统、门禁系统及语音对讲系统架构图
2、视频监控系统应用
2.1 推行门禁系统，严把人员进场关
地铁工地工序多，作业人员进退场频繁，人员流动性大，保证在场作业人员安全教育率以及避免无关人员进入施工现场一直是项目部面临的难题。自项目部引进该套系统，实施实名制管理，进场人员只有经过进场教育才发放门禁卡，门禁卡包含姓名、身份证号、班组、平安卡号等信息，在工地人员出入口安装了门禁闸机，只有持门禁卡的人员才能进入施工现场作业。
2.2 重点部位布设监控，为安全生产保驾护航
结合标段生产特点，在基坑开挖部位、吊装井口、施工现场进出要道、盾构机台车、管片拼装等部位装设监控，对现场生产及安全文明施工情况进行实时监控，安排一名专职安全员在监控中心值班，及时发现生产过程中的违规行为，及时告知现场管理人员纠正，保证了隐患整改的及时性。针对盾构法施工作业点距离远、管控不到位等特性，在盾构台车以及管片拼装部位设置监控设备，极大地加强了项目部对隧道施工的管控能力，有效提高了应对现场突发状况的能力。
2.3 影像资料为决策分析提供依据
视频监控系统管理员可将重要的影像资料定期备份，为施工决策、解决施工难题提供参考依据。如本标段盾构施工地处花都区溶岩发育地段，在盾构施工过程中曾造成路面坍塌。为了严格控制施工参数，实施了解掘进情况，项目部在黑旋风出渣口设置监控，对盾构的出渣情况进行监控，并将监控画面实时传输至中控室，盾构操作手通过监控录像分析出渣情况，继而判断盾构施工过程中是否出现掏空、地质突变等现象，从而及时有效采取注浆、调整盾构参数等措施，保证盾构掘进的安全。
2.4 监控中心兼做应急临时指挥部
监控中心设立在办公区旁，在应急管理中，监控中心兼做临时指挥部，调度等人员通过监控录像、语音对讲系统、对讲机等设备，对事故应急处理进行统筹的指挥，及时有效传达相关指令，有效的提高事故应急处理效率。在项目部进行的应急演练中，要对监控中心的功能进行检验。
2.5 进度质量实时掌控
工程技术部可通过该系统查看危险性较大的项目是否严格按照施工方案进行;施工工艺和施工程序的执行情况;可及时掌控施工现场的进度情况，当发现进度计划发生重大偏差是，积极从人材机方面进行调整，及时纠偏，确保节点项目的按时完成。
2.6 关键材料设备实时监控
材料设备部可通过该系统随时掌握施工现场的材料、物资供应与使用情况，掌握大型施工机械的安全使用和维修保养情况。项目部对炸药、雷管等危险品的出入库情况进行24小时监控，杜绝了危险品流向不明的情况发生[2]。
2.7 依托网络共享人才库，解决人才紧缺的问题
施工现场的监控画面可通过互联网技术实时传输到建设单位、施工单位总部监控中心，上级的人才为项目部服务，做到现场管理层层把关，一定程度上解决了地铁建设人才紧缺、经验知识稀释、专家资源匮乏和整体施工技术水平不足的问题。
3、视频监控管理与传统管理对比
施工现场的传统管理模式存在一定的局限性，而应用视频监控系统解决了许多传统管理的难题，实现了管理的高效性和全面性。
3.1 人的管理
传统方式：管理者对劳动者的管理通常仅靠在现场巡视、沟通、监督等来实现，由于大标段的特殊性，作业点分散，需要耗费大量的时间在路途上，因而盲区较多。同时，管理者自身素质和责任心的差异，导致最后的管理效果存在较大差异。
视频监控管理：首先，建设单位、施工单位上级可将优秀的管理者集中到总部，借助该系统实现对所有项目部施工的全覆盖，对施工现场的情况进行监督、指导。其次，项目部领导可借助本系统实现对现场管理者的监控和管理，提高他们的责任心和效率。再次，有效的加强了对劳务分包工人的管理，杜绝了无关人员进入施工现场的现象。该系统对劳务队伍有震慑作用，促进其提高业务水平，规范操作。门禁卡还可以实时统计进入施工现场的人员情况，通过统计分析，采取针对性措施，提高工效和工程质量。
3.2 物的管理
传统管理：定期对设备材料进行盘点，存在滞后性，造成材料设备与施工进度不匹配，影响了进度或占有了大量的项目资金，二者均不利于项目的推进。为保证施工现场大量材料设备的安全，对半成品、成品进行保护，需要投入大量的人力，并且对人员的素质要求较高。
视频监控管理：及时掌握施工现场材料、物资供应与到货和使用情况，保证了材料、物资供应与施工进度匹配;本系统回溯功能使项目的治安保卫工作变得轻松，降低财产损失的风险和治安保卫的成本。
3.3 环境的管理
传统管理：环境条件时好时坏，距离项目部较远的工点的环境条件较差。
视频监控管理：通过视频的实时和全方位的监控，监督和指导现场的环境管理，使得整个项目部的环境管理标准一致，达到了效果，环境管理一直处于较高水准[3]。
结 论
该标成功应用视频监控系统对地铁施工现场进行管理，可为其他项目建设提供有意义的参考。推广视频监控系统，可满足企业信息化管理的需求，帮助企业推进精细化、现代化管理进程。视频监控系统在地铁施工现场管理的应用，取得了以下成果：
（1）降低管理成本，提高项目部管理效率，质量安全进度更加可控。管理人员及时发现偏差及原因，制定针对性的管理措施，有的放矢，提高掌握现场情况的效率和准确性。
（2）落实岗位职责，明确责任。视频监控系统的设置，在很大程度上增强了施工人员的责任心和操作的规范性。
（3）降低了施工风险。对重点环节和关键部位进行监控，可有效增加监控面，能及时制止安全隐患及违章行为发生。
下一步的研究方向，基于视频监控数据的统计分析，将进一步实现施工现场管理的精细化。
参考文献：
[1]江树生.地铁施工远程监控管理系统研究与开发[D].浙江工业大学硕士学位论文，2012
关键词：监控中心 安防监控报警系统 电视监控
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0145-01
随着数字网络信息时代的到来，数字化高新技术产品日益增加和完善。各行业为了提高和完善生产、管理水平和增加竞争性，都争先采用完善的高新技术产品。数字化网络视频监控正逐步取代传统的模拟视频监控系统，以其特有的优势在各个行业得到广泛的应用。医院的主要出入口、电梯间、公共区域等需要24小时实时监控，其他如：病房、监护室的患者24小时监护，手术室的手术观摩学习，医生的共同会诊，都有网络视频监控的用武之地，但最直接的应用点还要数危重急救病房和手术室等场所。
1 概述
医院安防监控指挥中心实施人防（民防）应急求援的指挥调度和战时防空袭辅助指挥的场所，对其安装安全防范系统的建设十分必要。一个完整的综合安保系统由应多项子系统组成，并与其它系统存在相关联系，其构成图1如下。
1.1 系统功能分析
监控中心对医院各楼层区域、重要出入口、通道的监控；院内重要通道、进出口、伪装房的监控；医院周边围墙的监控；地下物资库的监控；医院院围墙防范非法翻越报警系统；监控中心集中对前端摄像机进行显示、控制等；监控信号在监控中心办公楼可视；通过网络经授权的计算用户可任意实现对图像调用，执行日常的运作；电视监控系统与防盗报警系统可实现联动功能；所有图像的录制采用数字化录像模式，保存时间达一个月或以上；系统操作简单，易上手，具备一定的超前性，在功能上应满足当前和未来一段时期发展的要；主机预留容量和接口，便于今后扩容，并适应网络的需要。
1.2 系统设计思路
该系统包括电视监控系统、周边防范报警系统两部分；电视监控系统：采用视频集中管理控制，数字记录与视频矩阵控制相结合的解决方案实现前端监控点位图像的保存和网络传输。在监控中心设置电视幕墙，以实现对前端监控点位图像显示及监视。周边防范报警系统：采用集中控制管理方式。在监控中心及分控中心，均可实现对所有的视频信号进行监视、调看、录像。
2 电视监控系统
2.1 简述
在电视监控系统中，可以把被监视场所的图像传送到监控中心，使被监控场所的情况一目了然。它具有图像直观性、实时性、信息量大等特点。通过建立电视监控系统，可使医院监控指挥中心管理人员了解各重要地区的状况，实时获得第一手图像资讯，大大提高管理能力。同时，电视监控系统还可以不但与门禁管理系统、报警系统、应急广播子系统等其他子系统联动运行，使应用效果更加强大，电视监控系统的另一特点是它而且应当可以把监视场所的图像和声音全部或部分记录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。
2.2 系统构成及工作原理
监控系统可划分为前端摄像、传输、控制、显示与记录设备以及网络分控中心5部分。摄像机通过同轴视频电缆将视频图像传输到控制监控中心。系统组成图2如下。
系统前端设备将监视部位的视频信号传送到主控室，接入16路数字硬盘录像机进行图像存储及网络传递。后再通过数字硬盘录像机的环通输出，接入到矩阵主机，通输出口，接入到电视墙上的监视器上显示。
通过视频矩阵主机，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，并可通过编程可归类将不同区域的视频信号输出到分区监视器上进行轮循或定格切换监视。在监视器上同时可显示对应画面图像的摄像机编号或字符标题，上述操作可一次编程后每日自动运行，也可通过工作站来启动序列运行。
同时利用数字硬盘录像机将视频信号进行压缩处理，可对图像进行录像、回放、处理等操作，使录像效果达到最佳。
3 结语
综上所述，数字化网络监控是信息技术和电子技术发展的必然趋势，并且通过在医院的安防工作中实现数字化网络监控，能够减轻医护人员的工作负担且有效提高工作效率。同时使得整个医院理为人性化、智能化和先进化，更为有效地保障了医院人员的生命安全。所以，将数字化网络监控应用到医辽安防工作当中是大有裨益的[3]。
参考文献
[1]杨进宝，无线医疗呼叫系统的设计，硕士学位论文[D].湖南师范大学，2009.7：55-56.
关键词 视觉监控 移动目标 跟踪 人脸识别
中图分类号：TP391 文献标识码：A
0 引言
随着数字化、网络化的不断发展，人们的安全防范意识的不断提高，视频监控系统已深入到人们的日常生活。传统的视频监控系统是通过工作人员对监控视频的观看和分析来发现其中的危险信息，这就导致了信息获取的不及时，从而无法及时地发现危险以采取进一步的防范措施，导致财产或人身的安全遭受严重损失。此外，由于人的生理原因，会造成对监控视频的监视疏漏，基于此，视觉监控不断发展，视觉监控实现了由机器来对所获得的视频进行处理，从而可以代替人来发现视频序列中的潜在的危险，不仅可以做到全天候地进行监视处理，还能避免因人为的因素造成的漏报误报。
计算机视觉发展到今天，还没有出现哪种万能的检测和跟踪算法对所有的情况都适用。因此，在实际应用中，对复杂的移动目标进行检测和跟踪都具有相当的难度。本文主要研究基于静止背景的视频序列的移动目标监控，主要包括视频图像的预处理，移动目标的检测、分割、识别、跟踪、人脸识别。
本文的视觉监控系统流程图见图1。首先获取视频序列并对其进行预处理，再进行目标区域的检测和目标识别，这些是视觉监控的低级和中级处理部分，人脸识别和跟踪显示为视觉监控的高级部分。
图1 视觉监控系统工作流程
1 视频图像预处理
在实际应用中，由于监控场景中光照、噪声等方面的影响，使我们所获得的图像质量不高，这就需要通过图像预处理技术来对视频图像进行相应的处理，达到抑制噪声、改善图像质量的目的。
1.1 灰度化
将采集到的彩色图像序列进行灰度处理。
1.2 二值化
本文采用整体阈值法对视频图像进行二值化处理，以取得移动目标。
2 视频监控算法
2.1 移动目标的检测
移动检测就是检测物体的移动区域，它的目的是在输入的若干图像序列中搜索到移动目标的区域，并确定其位置和尺寸大小等信息。
常用的移动目标检测法有背景减除法、帧间差分法、光流法，本文采用三帧差分法和边缘检测法相结合的方法来进行移动目标的检测，主要过程是先用canny算子边缘检测法对视频帧进行边缘的提取，再把连续三帧的视频帧两两相减并与规定的阈值进行比较，根据与阈值的大小关系，判断其为固定背景或是移动前景，从而得到移动目标形状，达到检测的效果。边缘检测的目的是检测并找出图像中屋顶变化和阶跃变化的像素点，把这些像素点连接起来就构成了物体的边缘，即检测出了物体的边缘。
边缘检测主要包括以下四个步骤：（1）图像滤波；（2）图形加强：增强图像中灰度的对比度，突出领域变化显著地点；（3）图像检测：用幅值阈值判据确定边缘点；（4）图像定位。
检测出物体边缘后再对其进行三帧差分算法的计算。
三帧差分法的基本原理是先选取视频图像序列中连续的三帧图像并分别计算相邻两帧的差分图像，然后将差分图像通过选取适当的阈值进行二值化处理，得到二值化图像，最后对每一个像素点得到的二值图像进行逻辑与运算，获取共同部分，从而获得移动目标的轮廓信息。假设三帧图像分别为（）、（）和（）， 分别计算前二帧图像和后二帧图像的差值并二值化处理，得到二值化图像为（）和（），将（）和（）与给定的阈值进行比较，若和都大于给定的阈值T，则把中间帧（）作为前景图像，最终得到移动目标图像。阈值T为人工选取值，在对不同的视频进行处理时，要设定不同的T值。原理图如图2所示。
与传统检测算法相比，三帧差分法和边缘检测法结合的检测效果更好，主要表现在不会出现传统差分法出现的检测目标的空洞问题，也避免了边缘检测法的边缘不清晰问题；相邻两帧时间间隔一般较短，其对于场景光线变化敏感度不高，适应性强，鲁棒性好，稳定性好，能适应场景的小幅度变化；背景不随着时间累积，其更新速度较快，相对易于实现实时监控。
2.2 移动目标跟踪
本文使用基于变换域的跟踪方法和基于脸部特征的跟踪方法来实现移动目标跟踪。
2.3 人脸检测
本文的人脸跟踪部分主要用到了MATLA 2012B中的Computer Vision System Toolbox（计算机视觉工具箱）的vision.CascadeObjectDetector（）函数，可以通过更改括号内的参数决定某种跟踪。
图2 三帧差分法的基本原理图
3 仿真实验与分析
本文在MATLA 2012B平台上进行仿真实验，对一段自己拍摄的视频进行测试，处理速度为每秒15帧，用三帧差分法和边缘检测法相结合的方法来对移动目标的检测，用基于变换域的跟踪方法对人体进行跟踪，用基于脸部特征的跟踪方法进行人脸的提取和跟踪。
仿真结果见图3、图4、图5。
从仿真结果可以看出，三帧差分法和边缘检测法相结合的方法比只用三帧差分法或只用边缘检测法能更好的提取出移动目标，提取出来的运动目标轮廓更加清晰，内部的空洞比较少，且实用性强，不仅可以检测移动人体还可以检测任何移动物体。跟踪算法能很好的跟踪运动目标，并能准确地标出运动轨迹，识别精度较高。人脸识别跟踪能准确地识别视频中的人脸并进行跟踪。
4 结论
本文的创新点在于针对传统的视频序列中移动目标检测算法的不足，提出了一种将三帧差分法与边缘检测法相结合的移动物体目标的检测算法。该方法能适应复杂环境，有效克服光照对视频中移动目标检测的影响，检测提取的移动目标轮廓与实际物体轮廓相符，且适用性强，不仅可以检测跟踪目标人体，还可以检测任何移动物体。在人脸识别部分，能较准确地识别并提取出人脸。仿真结果表明该方法准确高效，适用范围广，能应用于银行、高级办公楼、超市、交通监控等方面，可以有效减少人力物力的投入，获得比较好的经济效益。
参考文献
[1] 赵世.基于序列图像的移动目标检测和跟踪算法研究[D].北方工业大学硕士学位论文，2006.
[2] 涂虬，许毅平，周曼丽.基于全局最小化活动轮廓的多目标检测跟踪[J].计算机应用研究，2010.27（2）：219-220.
[3] 张娟，毛晓波，陈铁军.运动目标跟踪算法烟具综述[J].计算机应用研究，2009.26（12）：4407-4410.
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