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视频监控系统的设计和实现

作　者: 魏任得
导　师: 杨浩淼；王红
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 视频检测 监控 匹配准则 采样速率
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着计算机信息处理技术、视觉处理技术、多媒体技术的快速发展,计算机视频监控系统在国家安全方面所起到的重要作用越来越明显,受到了各界人士的广泛关注。而视频监控技术中运动目标检测技术是这个领域的重要研究方向,本论文通过对现有主流目标检测算法的研究,在总结和分析的基础上提出一种新的检测算法,能够实现背景有效更新,并应用于一个完整的智能视频监控系统中,使系统具备更好的检测效果。运动目标检测技术是计算机视频监控系统中首要的和关键的技术,它是以后计算机视觉技术和监控技术发展到更高级水平的前提。运动目标检测的目的是为了找到产生运动的区域,就是要实现在视频图像序列中提取真实监控场景中的前景运动目标,并对检测出来的运动目标进行分割。本论文首先对目前主流的视频检测算法,如光流法、背景差分法、帧间差分法、熵检测法进行实验分析与研究,比较优势与不足、适用范围、存在的问题及处理办法。在掌握背景差分法和帧间差分法的原理的基础上,进行结合,提出了使用于摄像机固定的运动目标检测方法,能够有效的进行背景更新,更精确的提取出运动目标,并能减轻由于外界光照条件、背景扰动、噪音等干扰因素造成的影响。试验表明,该算法准确,有很好的检测效果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-14
  1.1 研究背景和意义  8-9
  1.2 计算机视频监控系统概述  9
  1.3 计算机视频监控系统的研究意义  9-11
  1.4 国内外研究现状  11-12
  1.5 论文主要工作  12-13
  1.6 论文安排  13-14
第二章 视频监控系统的相关理论与技术基础  14-35
  2.1 常用运动目标检测方法  14-25
    2.1.1 光流法  17-19
    2.1.2 相邻帧差法  19-21
    2.1.3 背景差分法  21-23
    2.1.4 其他方法  23
    2.1.5 算法比较  23-25
  2.2 颜色模型  25-29
    2.2.1 RGB 颜色模型  25-27
    2.2.2 HSV 颜色模型  27-28
    2.2.3 YUV 颜色模型  28-29
  2.3 图像预处理  29-35
    2.3.1 局部平均法  31-32
    2.3.2 中值滤波  32
    2.3.3 数据格式的转换  32-35
第三章 视频监控系统总体设计方案  35-39
  3.1 需求分析  35
  3.2 通用系统设计框架  35-36
  3.3 系统总体结构  36-37
  3.4 系统功能模块  37-38
  3.5 系统开发环境  38
  3.6 小结  38-39
第四章 视频监控系统功能模块的设计  39-59
  4.1 DirectShow 视频采集  39-43
    4.1.1 常用视频采集方案  39-40
    4.1.2 DirectShow 系统框架  40-41
    4.1.3 DirectShow 视频采集流程  41-43
  4.2 图像预处理  43-48
    4.2.1 中值滤波  43-45
    4.2.2 灰度变换  45-47
    4.2.3 直方图均衡  47-48
  4.3 运动目标检测与识别  48-55
    4.3.1 运动目标检测---累积差分  49-51
    4.3.2 三帧差分的运动目标补偿  51-54
    4.3.3 背景差分与背景更新  54-55
    4.3.4 运动目标提取  55
  4.4 运动目标跟踪  55-58
    4.4.1 基于区域匹配的方法  55-56
    4.4.2 基于特征匹配的方法  56-57
    4.4.3 基于逼近函数的目标预测跟踪  57-58
  4.5 本章小结  58-59
第五章 系统功能模块的实现与测试  59-65
  5.1 DirectShow 视频采集实现  59-60
    5.1.1 开发环境配置  59
    5.1.2 视频采集代码实现  59-60
  5.2 OpenCV 库的配置  60-62
  5.3 系统功能与性能测试  62-65
    5.3.1 运动目标提取测试  62-63
    5.3.2 运动目标跟踪测试  63-65
第六章 总结与展望  65-67
  6.1 论文完成的工作  65-66
  6.2 论文的不足与进一步工作设想  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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