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導語：在視頻監控論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
1.1控制食品取樣與備制
當采用理化檢驗技術對食品質量進行檢測時，要遵循隨機原則對需要檢測的食品進行抽樣，最好是從具有代表性的各個食品中進行取樣。在取樣過程中，要確保取樣工具的清潔，避免引入有害物質[2]。在抽樣過程中，要確保樣品保持原有的微生物狀態和及其理化指標，同時要使抽樣的數量滿足檢驗需求。在樣品備制過程中，需要保證樣品均勻。對于液體樣品，在檢測之前，需要充分搖晃，例如醬油、醋等食品，使液體達到均勻狀態。而檢測可溶性無鹽固形物體時，應該震搖，便于接下來的過濾工作。在備制固體樣品時，例如掛面、大米等，則需要粉碎和混勻后取樣。
1.2控制實驗試劑
化學試劑的質量直接影響食品安全檢測實驗中的化學結果，因此需要對試劑的存放與保存有足夠重視。在食品理化檢驗實驗室中，有些化學試劑溶液有“保質期”要求，例如，金屬元素的標準溶液的存放時間是一年；標準的滴定溶液需要兩個月進行一次標定；而對于淀粉和碘化鉀等溶液則需要在使用時當場調配。還有些溶液有特殊的儲存要求，比如在測定食品中亞硝酸鹽時使用的萘胺鹽酸鹽溶液，就需要在低溫環境下存放，而且當這種顯色劑的顏色變深時則不能繼續使用，需要重新進行配制[3]。另外，對于那些容易發生氧化反應的溶液，則需要定期對其進行檢查，并要根據實際需要合理配制。例如，在測定純凈水中高錳酸鉀耗氧量時，需用到草酸鈉標準溶液和高錳酸鉀標準溶液，但這兩種溶液存放時間過長，就會發生氧化反應，其濃度也會發生改變，當樣品中加入是適量的草酸鈉標準溶液之后，不會出現正常的化學現象，從而影響了檢測實驗的順利進行。再如，對當檢測食品中的SO2進行檢測時，則應該盡量避免碘標準滴定溶液接觸到空氣，否則試驗的差異就會超出標準規定的限制要求。
1.3控制分析方法
在食品理化檢驗實驗中，要根據實驗的目的與要求科學選擇分析方法。無論使用何種方法，都必須使用國家統一規定的方法。在常規的食品質量控制檢驗時，對樣品實驗結果進行分析時，需要采用空白試驗、平行樣品測定以及加標回收率的測定方法來對檢測質量來進行控制[4]。
1.3.1空白試驗測定
空白試驗的主要目的是分析出食品樣品中被測物質外的各種因素的影響，并將這種影響進行排除，從而保證檢驗結果的準確與可靠性。通常空白試驗可以用水來替代被測溶液進行測定。
1.3.2平行樣品測定
在食品測定過程中，為了防止隨機誤差性過大，需要增加對同一個樣品進行測定的次數，從而使平行樣品的測定結果，出現的偏差應能夠保持在最大允許值范圍之內。2.3.3加標回收率測定這種方法是需要向樣品中放入一定數量的標準物質，這樣可以與樣品測定形成對照，進而可以觀察到新加入的需要檢測物品的回收率。通常情況下，加標回收率應控制在95%～105%。
1.4實驗環境控制
在進行理化實驗時，需要對實驗室進行合理布局，要最大程度的避免不一樣的食品測試項目出現交叉污染、進而相互干擾。不同類型的檢驗設備應該按照檢驗分析的要求，放置在不同的檢驗場所或者合適的環境中，同時食品檢測實驗室內及其周圍環境要時刻保持整潔，而且實驗室內的空氣潔凈度、溫度、濕度等相關要素都應該符合相應檢驗與分析的要求，從而為食品理化檢測實驗的順利進行創造出安全的環境。
1.5檢驗分析后的控制
當食品樣品檢測完成之后，需要對檢查分析數據進行檢查，判斷其記錄是否準確，查看計算結果是否保持在誤差允許范圍內，分析計算結果有效數據的處理程序是否符合相關規則，檢驗報告是否準確出具和簽名等，確保食品安全檢測的結果有效。
二、結束語
論文關鍵詞：嵌入式Unux,ARM,視頻采集,可視化,網絡監控
目前，國內外對基于嵌入式網絡視頻監控系統的研究，一般集中于嵌入式視頻監控系統的設計、嵌入式操作系統的研究、視頻圖像的網絡傳輸以及視頻圖像處理等幾個方面。
在嵌入式視頻監控系統設計方面一般是考慮系統的整體結構和功能，例如小型網絡攝像機，系統由圖像傳感器、嵌入式處理器、圖像處理器、網絡接口組成，通過壓縮優化算法和背景差分算法可以使攝像機實現實時的圖像壓縮、傳輸，并能跟蹤目標，該系統的主要特點是實時性的提高[1];在嵌入式操作系統方面，一般集中于嵌入式操作系統在視頻監控系統中的應用研究。隨著壓縮編碼技術、計算機網絡技術和嵌入式系統的發展，以嵌入式視頻服務器為核心的視頻監控系統開始在市場上嶄露頭角，該系統不需要處理模擬視頻信號的PC，而是把攝像機輸出的模擬視頻信號通過內置的嵌入式視頻編碼器直接轉換成數字信號，通過計算機網絡傳輸出去，嵌入式視頻服務器具備視頻編碼處理、網絡通信、自動控制等強大功能，直接支持網絡視頻傳輸和網絡管理，使得監控范圍達到前所未有的廣度[2]。
嵌入式系統設計
嵌入式視頻監控系統是一款前端采集并通過網絡傳輸至后臺從而實現視頻監控功能的嵌入式視頻系統，前端采集采用當前流行的嵌入式開發平臺實現，后臺宿主機為普通PC機，通過宿主機上客戶端軟件來瀏覽前端采集的圖像數據[3]。
本系統硬件系統設計方法是前端采用S3C2440，由CMoS和DSP集成一體的攝像頭通過USB控制器接入至S3C2440，S3C2440在外圍電路配合下共同完成前端采集工作，然后通過以太網與宿主機相連最終以實現視頻監控功能。攝像頭與PC機只要分別通過.USB線與以太網直接與開發平臺相應的接口連接即可。所以本系統硬件設計將主要圍繞嵌入式處理器與外圍電路而進行設計。
本系統對操作系統的要求是需要有網絡的支持，并且有良好的實時性，嵌入式Linux符合本系統的這些需求，并且嵌入式Linux是免費的，遍布全球的眾多Linux愛好者又能給予Linux開發者強大的技術支持，綜合考慮，本系統將采用嵌入式Linux操作系統來進行開發[4]。
經過對本系統的應用背景和具體要求，對硬件和軟件的選擇進行了周全的考慮，最終制定出一套前端嵌入式采集并基于TCP協議發送至后臺顯示的網絡應用監控系統[5]。
功能實現
本系統采用基于ARM920T的S3C2440。補可以使用常用的ARM交叉編譯器。要成功構建完整的交叉編譯環境，需要在宿主機上創建一系列的工具，包括C/C++編譯器，匯編器，鏈接器，嵌入式系統的標準C庫和GDB代碼級調試器。成功建立好開發環境后便可以運用這些工具進行嵌入式系統開發了[6]。
BootLoader采用由友善之臂提供的supervivi,ivi 的源代碼包vivi.tgz 位于光盤的/OpenSourceBootloader 目錄，把vivi.tgz 復制到某一個目錄，進入該目錄，運行以下命令：
#tar xvzf vivi.tgz –C /opt/FriendlyARM/mini2440
執行該命令將把vivi 源代碼解壓到/opt/FriendlyARM/mini2440 目錄，進入vivi 源代碼目錄，執行：
#cd /opt/FriendlyARM/mini2440/vivi
#make clean
#make menuconfig
采用的Linux內核版本為Linux-2.6.13進入內核源代碼目錄，然后執行“make menuconfig”輸入以下命令，開始編譯內核：
#make zImage
編譯結束后，會在 arch/arm/boot 目錄下生成linux 內核映象文件：zImage
制作 yaffs 文件系統映象需要使用mkyaffsimage 工具程序統映象的制作。
(1)把mkyaffsimage.tgz 文件拷貝到某一個目錄，進入該目錄，然后執行以下命令：
#tar xvzf mkyaffsimage.tgz -C /usr/sbin
這將把制作工具 mkyaffsimage 安裝到系統的可執行路徑/usr/sbin
(2) 拷貝光盤中的root_default.tgz 到某一個目錄，進入該目錄，然后執行以下解壓命令：
#tar xvzf root_default.tgz -C /opt/FriendlyARM/mini2440該命令將把root_default 文件系統目錄解壓到/opt/FriendlyARM/mini2440 目錄[7]。
USB攝像頭的驅動應當與內核提供的視頻驅動掛鉤。即首先在驅動中聲明一個vidco_device結構，并為其指定文件操作函數指針數組FOPS，向系統注冊。在應用程序發出文件操作的相關命令時，核心根據這些指針調用相應函數，并將該結構作為參數傳遞給它們。這樣，就完成了驅動和核心之間的通信[8]。
將配制完成的系統移植入硬件平臺中，測試的結果如下圖所示：
結語
基于嵌入式技術的網絡視頻監控是當前一門十分活躍的技術，它包括了嵌入式技術、網絡技術、信息技術等多種前沿學科。目前有多種的應用方案，沒有形成統一的技術標準，因此對于其中關鍵技術，如網絡視頻監控系統的設計、嵌入式操作系統在系統中的應用、視頻圖像的壓縮傳輸等都是當前迫切需要研究的。
參考文獻：
[1] 郝榮霞 ，徐旭東，陳文博.基于網絡攝像機的第三代視頻監控系統的研究信息技術 [J].2005年總第9期.
[2] 江潮，蘇祥芳，劉立海，牟旭東等.基于網絡的數字視頻監控系統[N].武漢大學學報(自然科學版).46卷第5期.
[3] 梁春雁，謝劍英.智能大廈的視頻監控系統設計[J].測控技術.1999年18卷第10期.
[4] 陳莉君著.Linux操作系統內核分析[M].北京:人民郵電出版社.2000.
[5] 馬聽.視頻監控系統的現狀和今后發展趨勢[J].金卡工程.2005年總第3期.
[6] 季兵，季曉勇，馬江波.基于PC的數字視頻通信系統的實現[J].計算機應用研究.2001年第4期.
[7] 胡永紅.智能多路視頻監控系統的設計[J].微機發展.2001年第2期.
關鍵詞： H.264標準；視頻壓縮；視頻編碼
0 引言
以數字視頻的采集、壓縮、處理為核心的現代視頻監控技術，采用先進圖像處理芯片對視頻進行壓縮處理，把智能圖像處理技術用于圖像顯示、監控成為嵌入式視頻監控系統的重點研究方向[1]。無論是MPEG1、MPEG2或者是MPEG4、H.263都已經無法滿足運動圖像壓縮的要求，這時新一代的H.264標準便被制定，H.264作為新一代的編碼方式，有效提升了視頻壓縮率，僅需原先的一半帶寬即可播放相同質量的視頻，而且視頻編碼的碼率更加靈活，架構主要包括，幀內預測、幀間預測、轉換、量化、去區塊濾波器、熵編碼等模塊，下面將研究H.264視頻編碼的關鍵技術及其應用前景。[2]
1 H.264壓縮標準
H.264是兩個組織專家ITU-T和ISO為多媒體傳輸設計的數字視頻編碼標準[3]，全稱是MPEG-4AVC，翻譯成中文意思是“活動圖像專家組-4的高等視頻編碼”，或稱為MPEG-4Part10。各種分辨率的視頻圖像格式都可以被H.264視頻編碼標準支持，包括sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等[4]。H.264是一種視頻壓縮標準，同時也是一種被廣泛使用的高精度視頻的錄制、壓縮和格式。H.264比其他編碼標準有著更高的視頻質量和更低的碼率，被廣泛用于網絡流媒體數據、各種高清晰度電視陸地廣播以及衛星電視廣播等領域。H.264的特點是能低碼率、高清晰持續提供較高的視頻質量，能大大加強圖像的編碼效率和改善圖像數據在網絡中的傳輸效率。[1]，使網絡更加靈活、適應性更強，最大的好處就是節約了成本，彌補了技術差距，讓存儲與視頻管理變得更高效。
2 H.264編碼器的結構和特點
H.264只是規定了輸入碼流的格式及編碼之后輸出比特流的句法結構，其標準的編碼思路是混合編碼模式，以幀間和幀內預測來清除空間和時間的冗余分量，用變換和量化編碼來清除頻域冗余分量。H.264視頻編碼在一定情況下提高了視頻壓縮編碼性，其視頻解碼與編碼實現的過程相反，依據幀內編碼進行逆量化，反變換，重構幀，最后經塊濾波器平滑濾波后得到重建圖像，[1]H.264編碼器的功能組成框圖如1。
3 H.264編碼器關鍵環節分析
3.1 幀內預測 比起H.263，H.264提供了更多不同的工具來降低碼率，以編碼單位來說，h.264中每個宏塊（macroblock/mb）大小都是固定的16×16像素，能夠實現高分辨率視頻的壓縮，對于幀間編碼來說，它允許變換塊的大小根據運動補償塊的大小進行自適應的調整；對于幀內編碼來說，它允許變換塊的大小根據幀內預測殘差的特性進行自適應的調整。
3.2 幀間預測 H.264標準與早期標準不同之處在于，它所使用的是塊結構運動補償，運算精度精確到1/4像素點上。[8]不僅如此，H.264標準還使用了多幀預測的方法，能夠明顯改善預測增益。[5]
3.3 整數變換與量化 H.264中整型變換與之前的MPEG系列標準所采用的DCT變換都有區別：
①它是整形變換（所有的操作都為整數運算，不存在解碼精度損失）。②用整數算術變換可以確保編解碼之間實現零失配。③變換的核心運算部分只用到加法和移位運算，不需要乘除運算。④到量化器的縮放乘積因子為整數，減少了乘積因子的數據位數。[4]量化的目的是減小信號的值域，以更少的比特來表示信號，從而達到減少數據量的目的。H.264中量化的步長總共有52種，其按照12.5%遞增，并且變換系數的讀取有雙掃描和之字形兩種方式。
3.4 熵編碼 熵編碼是對數據的冗余信息進行壓縮的方法，變長編碼和Huffman編碼相結合進行，以較短的字長表示出現概率較大的數據，較長的字長表示出現概率較小的數據來達到降低數據量的目的。
CAVLC是一種變長編碼。先對變換系數進行zig-zag掃描。用行程碼（L，V）表示掃描以后的數據，V代表數值，L代表該數出現的次數。因為視頻塊在整形變換和量化后，大部分變換系數成為0，只有很少的數據在低頻部分，用行程數L代表連續出現的0的個數，V代表0串后挨著的非零值，接著對L和V分別采用Huffman編碼進一步壓縮，有不同的碼表可以查詢亮度塊和色度塊。行程編碼大大降低了編碼的碼字字長。CABAC是一種二進制算術編碼，其通過構建模型來預測當前的視頻信號。相對于CAVLC編碼，CABAC的編碼效率更高，更節省碼率。[4]
3.5 碼率控制 H.264視頻編碼標準雖然對于編碼器的結構實現模式沒有具體的規定，但編碼器實現的核心問題要解決編碼器的結構、相應的視頻編碼如何控制。H.264編碼器采用基于拉各朗日Lagrangian優化算法的率失真優化模型實現視頻編碼的控制，其實現方法簡單而且效率高。[5]
H.264編碼標準由于以上關鍵技術的支持，獲得了較高性能編碼，但編碼器復雜度增加，約為MPEG2的4倍，MPEG4的2倍。其高復雜度原因有兩個方面，一是編碼選項復雜，二是計算量高。具體內容有宏塊的劃分及搜索模式的組合的選取、高精度亞像素運動補償和多參考頓預測，H.264更細化，更精確的數據壓縮導致了計算量高。[6]
4 應用前景
H.264作為一種具有高效壓縮性能的視頻壓縮編碼技術，其在制定的過程中就充分參考和吸收了H系列和MPEG系列的優秀研究成果，修改或重新制定了其中不合理的部分，使其有很好的壓縮性能。H.264能夠比H.263和MPEG-4大約省去50%的碼率。[7]H.264的高效的視頻壓縮能力和優異的網絡適應性，為視頻數據傳輸的可靠性提供了保障，其可廣泛應用于數字攝像、英特網、數字視頻錄像、DVD及電視廣播等領域的圖像壓縮。
5 結束語
網絡視頻監控系統要達到良好的監控效果，僅提高攝像頭的分辨率是不行的，只有通過改善數字視頻的壓縮技術，降低視頻傳輸的誤碼率，提高視頻的質量，才能推動網絡視頻走向智能化。[1]H.264標準的推出是視頻編碼標準的一次重要的進步，盡管其算法復雜，但是能夠大幅度提高編碼效率，使得應用范圍更加的廣泛。
參考文獻：
[1]李紅京.基于H.264視頻壓縮技術的網絡視頻傳輸系統設計[J].河北工業科技，2011，28（4）：236-239.
[2]齊淋淋，向健勇，唐巍.H.264視頻壓縮關鍵技術及其應用前景[J].電子科技，2005（10）13-16.
[3]黨曉軍，尹俊文.基于H264的嵌入式視頻監控系統研究[J].計算機技術與應用進展，2008：407-412.
[4]劉繼紅，孫海龍，屈鵬.TD-MBMS中H.264視頻壓縮的實現過程[J].信息通信，2008，4：14-16.
[5]牛建民.H.264視頻壓縮算法應用研究[M].同濟大學工程碩士學位論文，2007，5.
[6]蔣文倩.基于H.264視頻采集與無線傳輸系統的設計與實現[M].武漢理工大學碩士學位論文，2013，3.
關鍵詞:視頻監控;嵌入式系統;人工智能
中圖分類號:TN141.9文獻標識碼: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
近年來,視頻監控系統得到了廣泛應用。從功能上講,視頻監控系統可用于安全防范、信息獲取和指揮調度等方面,可以提供生產流程控制、大型公共設施的安防、醫療監護、遠程教育等多種服務。從應用領域上看,視頻監控系統在各行各業都得到了應用,例如軍事領域的基地安防、公安偵破、監獄法庭監管等;檔案室、文件室、博物館、金融等機要部門的監視、控制和報警;交通領域的高速公路收費管理、交通違章、流量監控、車輛牌照管理和公路、橋梁、鐵路、機場等場所的遠程圖像監控;電信領域的交換機房、無線機房、動力機房等的遠程監控;電力領域的變電站、電廠等的遠程無人值守監控;社區物業管理中的住宅小區、辦公室安全防范和智能大廈、停車場的無人監控等[1]。
1模擬視頻監控系統
早期視頻監控方案中的視頻、音頻信號的采集、傳輸、存儲均為模擬形式,沒有實現數字化,更不能通過網絡來交換數據。模擬視頻監控系統通過微處理器或者PC機對模擬視頻系統實施數字控制以及多媒體管理,具有良好的實時性和圖像質量,然而這樣的系統靈活性差。以下是模擬監控系統的主要缺點:
(1)監控的范圍很有限,通常只適合于小范圍的區域監控。同軸電纜是模擬視頻信號的主要傳輸工具,而同軸電纜傳輸模擬視頻信號的距離比較短,往往不超過一千米,雙絞線的距離更短。由于模擬線路不可能很長,所以信號傳輸距離有限且無法聯網,僅局限于同一建筑物或工廠內[2];
(2)模擬信號占用通訊線路較多,而且開放性較差;
(3)監控質量不高。由于模擬信號很容易受干擾,所以監控圖像質量不好;
(4)維護管理復雜。沒有良好的用戶操作界面,非專業人員無法正常操作;
(5)成本較高。對于每個監控中心都需要配置一套監控設備,而且信息的存儲方式是利用錄像帶、磁帶等設備,這些存儲設備成本較高。
由于存在以上缺點,所以傳統的模擬視頻監控系統己遠遠不能滿足越來越高的生產和管理監控的需求[3]。
2數字視頻監控系統
上世紀90年代,由于視頻壓縮編碼技術、多媒體技術、網絡通訊技術的出現,數字視頻監控系統迅速崛起。目前,數字視頻監控系統主要有兩種類型:一種是以基于PC的數字錄像設備為核心的視頻監控系統;另一種是以嵌入式視頻WEB服務器為核心的視頻監控系統。
2.1基于PC的視頻監控系統
基于PC的多媒體監控系統的結構一般是在遠端監控現場,有若干個攝像機、各種檢測、報警探頭與數據設備,通過各自的傳輸線路,匯接到多媒體監控終端上。多媒體監控終端可以是一臺PC機,也可以是專用的工控機。除了處理各種信息和完成本地所要求的各種功能外,系統利用視頻壓縮卡和通信接口卡,通過通信網絡,將監控信息傳到一個或多個監控中心。
相對于模擬傳送,基于PC的多媒體監控具有以下優點:
(1)數字監控系統把監控錄像保存在大容量硬盤上,數字信號長期存儲,信息永不丟失,圖像質量不下降;
(2)數字視頻容易被計算機處理,可以在監控圖像中設定報警區域,計算機對報警區域的圖像進行分析和處理,當有目標在該區域內活動時,計算機及時采取預定操作,在一定程度上做到自動監控,無人職守;
(3)數字視頻經過壓縮之后,占用帶寬較小,而且數字信號在傳輸時容易進行加密,非法截取的信號無法還原為視頻圖像;
(4)數字錄像存儲在計算機硬盤上,可以用計算機來檢索和管理,擺脫了手工管理和檢索的復雜繁瑣[4]。
2.2基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統
隨著網絡帶寬、計算機處理能力、大容量存儲和嵌入式技術的快速發展及各種實用視頻處理技術的出現,視頻監控步入了全數字化的網絡時代。以目前嵌入式處理技術、視頻壓縮及解壓技術、網絡通信技術等構成的視頻監控系統稱為基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統。基于嵌入式技術的視頻監控系統的優點是:性能穩定,便于安裝,易于實現系統的模塊化設計,便于管理和維護,能夠充分利用網絡資源[5]。
3國內外研究現狀
智能視頻監控具有廣泛的應用前景和潛在的經濟價值,引起了國際上許多著名科研機構以及研究人員的興趣。就目前而言,國際上對智能視頻監控的研究已經達到了一定的水平,智能視頻也受到越來越多的重視,一些重要的學術期刊和重要的學術會議已經將智能視頻監控作為主題內容之一。同時也有不少的原型系統被研制出來,如在上個世紀90年代末,美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助卡內基梅隆、戴維SARNOFF研究中心等著名大學和科研機構,聯合研制出了智能場景監視與監控系統VSAM,應用在未來戰爭中人力監控費用昂貴、危險系數高或者人力無法實現的場合的監控;美國ISS公司研制出的AUTOSCOPE 2004是一種大區域視頻監控系統,已經作為北美鐵路運輸監視系統實際應用。
在國內,智能視頻監控的研究也已經有了長足的進步,2002年5月,第一屆“全國智能視覺監控學術會議”在北京召開,迄今為止,已經舉行了三屆,得到了廣泛的關注[6]。此外,中國科學院自動化研究所模式識別國家重點實驗室已經成立了智能視頻監控研究小組,正在開展智能視頻監控方面的研究,研究內容包括:快速準確的運動檢測;實時性的基于三維模型的車輛與行人的定位、識別和跟蹤;基于移動攝像機的視覺監控技術;多攝像機的協作監控;事件的機器學習方法;異常現象的檢測、報警與目標的行為預測;對目標運動情況給出語義上的解釋的方法以及遠距離的身份識別等等,其目標是實現一個包括以上研究內容的動態場景集成分析演示系統[7]。
4發展方向
經過十多年的發展,智能視頻監控技術在組網結構、視頻信息壓縮與存儲、視頻流傳輸以及人機界面上都已經比較成熟,但總體而言,智能視頻監控技術還遠遠達不到完美,今后在以下幾個方面值得探索和研究:
(1)采用新的視頻圖像編碼標準提高視頻圖像的質量,以利于視頻觀看以及圖像檢測;
(2)提高視頻流的壓縮與傳輸速度,以增強視頻監控的實時性;
(3)視頻檢測與識別技術,包括從監控攝像機所捕捉的序列圖像中檢測是否有運動物體存在的運動檢測以及異常現象的檢測、報警與目標的行為預測等;
(4)全方位的視頻監控,單個攝像機的視野有限,要監控大范圍的動態場景就需要多個攝像機,此外,多個攝像機也有利于解決遮擋問題,多攝像機的定標與數據融合是兩個關鍵問題;
(5)人工智能在智能視頻監控系統中的應用。
參考文獻
[1] 胡永紅. 智能多路視頻監控系統的設計[J]. 微機發展,2001, 11,75-76.
[2] 施裕豐,陳堅,陳啟轉,梁炯達. 網絡式多媒體監控系統[J]. 計算機工程,2000,3,74-76.
[3] 夏驚濤,盧娜等. 視頻監控系統淺析[J]. 測控技術,2006, 25,84-85.
[4] 季兵,季曉勇,馬江波. 基于PC的數字視頻通信系統的實現[J]. 計算機應用研究,2001,4,102-104.
[5] 袁毅. 基于嵌入式Web服務器的網絡視頻監控[J]. 電網技術,2000,5,71-73.
[6] 譚鐵牛. 智能視覺監控技術概述[C]. 第一屆全國智能視覺監控學術會議,2002年5月,56-58.
關鍵詞：智能視頻監控；智能視頻分析；數字視頻壓縮；數字視頻傳輸；存儲；檢索
1.前言
在社會信息化日益發展的今天，信息技術、網絡技術、通信技術以及多媒體技術已經滲透到人類生活的各個領域中，視頻監控以其直觀、方便和內容豐富等特點，日益受到人們的青睞。視頻監控是多媒體、計算機網絡、工業控制和人工智能等多種技術的綜合運用，目前正從傳統的安防監控朝著音視頻的數字化、系統的網絡化和管理的智能化方向發展。近年來，視頻監控系統得到了廣泛的應用。從功能上講，視頻監控系統可用于安全防范、信息獲取和指揮調度等方面，可以提供生產流程控制、大型公共設施的安防、醫療監護、遠程教育等多種服務。從應用領域上看，視頻監控系統在各行各業都得到了應用，例如軍事領域的基地安防、公安偵破、監獄法庭監管等，檔案室、文件室、博物館、金融等機要部門的監視、控制和報警；交通領域的高速公路收費管理、交通違章和流量監控、車輛牌照管理和公路橋梁鐵路機場等場所的遠程圖像監控；電信領域的交換機房、無線機房、動力機房等的遠程監控；電力的領域變電站、電廠等的遠程無人值守監控；社區物業管理中的住宅小區、辦公室安全防范、智能大廈、停車場的無人監控等。
經過十多年得發展，智能視頻監控技術在組網結構，視頻信息壓縮與存儲、視頻流的傳輸以及人機界面上都已經比較成熟，但總體而言，智能視頻監控技術還遠遠達不到完美。今后，在以下幾個方面值得探索和研究：
采用新的視頻圖像編碼標準提高視頻圖像的質量以利于視頻觀看以及圖像檢測。
提高視頻流的壓縮與傳輸的速度，以增強視頻監控的實時性。
視頻檢測技術，包括從監控攝像機所捕捉的序列圖像中檢測。
2.智能視頻監控系統的關鍵技術研究
在智能視頻監控系統中，包含著以下五種關鍵技術：數字視頻壓縮技術、數字視頻網絡傳輸技術、高效大容量的視頻數據存儲和檢索技術、監控場景中運動檢測與告警信息處理技術以及監控場景中物體識別與跟蹤技術，下面分別介紹。
2.1數字視頻壓縮技術
眾所周知，未經壓縮數字視頻信號其數據量相當的大，長久以來，關于視頻壓縮有ISO／IEC制定的MPEG—X(活動圖像編碼專家組)和ITU—T(視頻編碼專家組)制定的H．26X兩大系列標準。TU—T已頒發的視頻壓縮標準有H．261、H．262、H．263、H．264。目前使用較多的是H．263，值的一提的是，H．264標準是ITU-T的VCEG(視頻編碼專家組)和ISO／IEC的MPEG(活動圖像編碼專家組)的聯合視頻組(3VT：JointVideoTeam)開發的標準。具有比其它的H系列視頻壓縮標準節省碼流，比MPEG一4算法簡單的特點，因而在網絡視頻監控領域具有明顯的優勢。但是MPEG一4可以利用很窄的帶寬，通過幀重建技術來壓縮和傳輸數據，以求利用最少的數據獲得最佳的圖像質量。
2.2數字視頻網絡傳輸技術
網絡傳輸技術需要解決在局域網和廣域網環境下的視頻編碼數據包的可靠性傳輸、數據包定序、低延遲傳輸、音視頻同步、低碼率傳輸、實時解碼等問題；此外，在多用戶環境下，為了緩解傳輸網絡的壓力，還需要考慮應用IP組播技術和QOS控制技術，保證網絡傳輸的高效率。視頻數據的傳輸質量直接影響系統的監控質量，因此，網絡傳輸技術顯的尤為重要。由于壓縮后的視頻數據的信息量仍然十分巨大以及傳輸的帶寬有限，使得網絡編程技術、IP組播技術、流媒體傳輸協議RTP／RTCP等成為視頻數據在網絡傳輸中的關鍵技術。在數據傳輸中，網絡傳輸協議的選擇也很重要，它將直接影響到數字視頻傳輸的實時性和通過網絡傳輸以后客戶端接收的視頻圖像質量。
2.3視頻存儲和檢索技術
視頻監控系統的重要功能之一就是可以保存大量的視頻記錄，供日后查詢瀏覽使用，這就需要有一套完整的視頻數據存儲方案來對監控場景的視頻數據進行電子科技大學碩士學位論文高效快速的保存；此外，對于存儲的視頻數據，通過手動檢索查詢是不現實的，還需要相關的檢索查詢策略由計算機自動完成視頻數據的查詢并呈現給用戶。高效快速的保存；此外，對于存儲的視頻數據，通過手動檢索查詢是不現實的，還需要相關的檢索查詢策略由計算機自動完成視頻數據的查詢并呈現給用戶。
傳統在線存儲通常采用小的數據塊交互來達到較塊的數據交易量，主要考慮的性能是IOPS(即每秒輸入／輸出的數據個數)，然而對于視頻數據傳輸來說這種方式會影響視頻文件的高效傳輸，同時對于視頻存儲服務器來說我們主要考慮的性能是傳輸流量(MB／s)、設備壽命、訪問速度、成本等因素。目前有兩種方法可以存儲大量視頻數據，一種是文件存儲系統，另一種是數據庫技術。一般是通過文件存儲系統來存儲的。
2.4監控場景運動檢測技術
由于視頻監控的監控場景基本已經知道，于是其關注的焦點集中在場景本身的各種異常行為的發生上，這些異常行為多以運動的形式表現出來。運動檢測技術即是利用計算機自動檢測場景中活動的人和物體，并實時產生可靠的報警信息，從而提高監控系統的工作效率。對監控場景的運動檢測的研究是當前視頻監控系統中非常熱門的方向。
目前常用的方法有以下幾類：背景減除法：背景減除是前景檢測中最常用的一種方法，它將當前幀圖像與背景圖像相減，得到的差值絕對值若大于某個閾值，則認為該像素是前景像素。目前，較多研究人員都致力于建立對光照和動態場景具有較強魯棒性的背景模型。幀差法：時間差分是在連續的圖像序列中將兩個或三個相鄰幀進行基于像素的差分，得到的結果閾值化，從而提取出運動區域。光流法：光流法基于相鄰圖像亮度不變性假設，認為前后兩幀圖像像素點在微小運動后仍保持相同強度，根據該假設計算各像素點的運動。
2.5監控場景物體識別與跟蹤技術
智能視頻監控系統最主要的發展方向是在傳統的視頻監控系統中加入帶有人工智能的自動影像捕捉識別及跟蹤功能，也即能夠自動識別出監控場景的物體尤其是人，并加以跟蹤鎖定。近年來這方面的各種技術得到了廣泛的研究和深入的探索，在這其中，高效、準確等特點成為最有發展潛力的技術。
主要的跟蹤方法有：點跟蹤：這種方法將對象用點表示，常用的數學模型有卡爾曼濾波和粒子濾；核跟蹤：對象使用一個幾何區域表示，跟蹤常通過計算對象的運動進行。輪廓跟蹤：輪廓跟蹤為跟蹤對象提供了精確的形狀描述。這種方法可分為形狀匹配和輪廓進化。
3.結語
綜上所述，雖然，目前仍存在許多問題，但是智能化已成為視頻監控發展的必然趨勢，并且正受到越來越多的關注。近年來國家基礎設施的高速建設，也對監控提出了更高的要求，相信隨著智能視頻分析技術的不斷發展，各種硬件成本的下降以及通信商的投資助力等，智能視頻監控系統將會更好的發展和普及。
參考文獻：
[1]范亞男，葛衛麗.智能視頻監控系統發展及應用[J].價值工程,2010(17).
[2]楊.智能視頻監控系統的設計研究[J].科技情報開發與經濟,2010(4).
論文摘要:隴粉互聯網、計葬機技術的發展以及視繃處理技術的進步，利用寬帶網絡進行視預傳特和應用已逐漸成為視繃盆撞核城的發展方向。早在2002年，基于寬帶網絡的視須上控業務的研發工作已經開始，經過不斷的改進和完菩，目前基于第三代網絡視效直技技術的平安城市建設工作已經逐步得到了普及。本文時平安城市建設與網絡應用問超進行了探討。
1平安城市的網絡組成
平安城市建設中一般采用目前最先進的數字化視頻技術，可以高清晰地對多路模擬視頻信號進行捕捉、轉換、存儲，并且能夠將所采集圖像不失幀地進行多畫面顯示。該系統具有數字方式記錄、多索引回放、圖像編輯、圖像并網等諸多特點。一般由以下三個主要部分組成。
1 .1前端設備
前端設備完成模擬視頻的拍攝、探測器報警信號的產生、云臺防護罩等的控制、報警輸出、行動輸出等功能。前端設備主要包括攝像頭、電動變焦鏡頭、探測器、煙霧探測器、溫濕度傳感器、紅外燈、云臺、防護罩、解碼器、警燈、警笛、防盜照明燈、監聽器、報警控制主機等設備。
1.2數字化處理和錄像部分
數字化處理和錄像部分是系統方案的現場核心，它完成模擬視頻監視信號的數字采集、mpeg4壓縮、監控數據記錄和檢索、硬盤錄像等功能。本著綜合性價比高且性能可靠性優先的原則，在系統中采用了各通道獨立板卡、各路監控信號單獨處理的方式，配備了高性能處理主機，冗余系統處理能力，便于升級。
1.3控制/通訊系統
控制包括攝像機云臺、鏡頭控制、報警控制、報警通知、自動手動設防、防盜照明控制等功能，同樣用戶的工作只是在中央監控系統桌面點擊鼠標。因此，操作方便是數字監控系統的一個顯著特征。
2平安城市的系統功能要求
平安城市系統應能實現不同設備及系統的互聯、互通、互控，實現視音頻及報警信息的采集、傳輸/轉換、顯示/存儲、控制;進行身份認證和權限管理，保證信息的安全;應能與報警系統聯動，并提供與其他業務系統的數據接口l31。主要包括:實時圖像點播、遠程控制、存儲和備份、歷史圖像的檢索和回放、與其它系統的接口、系統的人機交互、用戶與權限管理、網絡與設備管理、網絡信息安全管理、日志管理等多項內容。
對于監控中心網絡帶寬規劃設計來說，主要應考慮前端設備接人監控中心、監控中心互聯、用戶終端接人監控中心和網絡帶寬的預留。同時，監控中心內部及監控中心間互聯的網絡性能指標應符合通信行業標準yd/t1171-2001中所規定的1級(交互式)或1級以上服務質量(qos)等級標準。具體到網絡指標上要求:網絡時延上限值為400ms;時延抖動上限值為soms;信息(包括媒體信息、控制信息及報警信息等)經由ip網絡傳輸時，端到端的信息延遲時間包括發送端信息采集、編碼、網絡傳輸、信息接收端解碼、顯示等過程所經歷的時間。前端設備與監控中心間端到端的信息延遲時間應不大于2s。前端設備與用戶終端間端到端的信息延遲時間應不大于4s。
此外，應保證圖像信息的原始完整性，即在色彩還原性、圖像輪廓還原性(灰度級)、事件后繼性等方面均與現場場景保持最大相似性。系統的最終顯示圖像應達到4級(含4級)以上圖像質量等級，對于電磁環境特別惡劣的現場，圖像質量應不低于3級。高風險對象的圖像存儲、回放的圖像分辨率應與其相對應的風險等級劃分規定的要求相一致，保證目標圖像質量的有效性。經智能化處理的圖像，其質量不受上述等級劃分要求的限制，但對指定目標的處理，其處理前后的保留信息應保持一致。
3平安城市的系統組網及存儲方式
3.1組網方式
建設平安城市網絡視頻監控系統時，當前比較常用的組網方式是集中式或分布式兩種系統。其中，集中式系統主要適合中小型網絡視頻監控，其主要特點為系統中設一個全網管理中心。全網管理中心負責全網業務的管理、業務統計、業務分析、數據備份、視頻分發、路由調度、計費等。分散式系統適合大型網絡視頻監控系統，其主要特點為系統中設一個全網數據管理中心和多個區域管理中心。全網數據管理中心只負責全網業務的管理、業務統計、業務分析、數據備份、路由調度等，它的數據獲取途徑是直接從區域管理中心獲取數據進行處理，從而節省了網絡帶寬，減小了系統瓶頸(包括網絡瓶頸和服務器瓶頸)。目前，分散式組網是平安城市組網的主流方式。建設大規模的網絡視頻監控系統時，可根據監控的區域范圍及業務需求實行分級結構，形成省級監控中心作為一級平臺，周邊地市為二級平臺的大型輻射狀網絡視頻監控系統。二級平臺可按實際需要擴展為:二級前端平臺、二級客戶端平臺、二級分發平臺、二級存儲平臺;二級平臺可安裝在一臺服務器上或多臺服務器上;二級平臺與主平臺之間以ip的方式進行通訊，業務大量增加后，可將存儲、分發及接人服務器下移到縣中心，形成三級平臺。
3 .2存儲方式
das(diskattaehedstorage)
存儲設備(raid系統、磁帶機和磁帶庫、光盤庫)可以直接連接到服務器。是一種傳統的，也是最常見連接方式，最容易理解和實施;由于das沒有獨立操作系統，且das系統之間沒有連接，數據只能采用分散管理。其最大的優點出了易于實施外.主要變現在das的前期投資比較少。
nas(net, orkattaehedstorage)
nas由于本身裝有獨立的os,為此可以通過網絡協議實現完全跨平臺的共享，也完全支持winnt, linux, unix等多做系統共享同一存儲分區。nas是一種可以實現集中數據管理的方式。主要缺點為僅能本地備份，無法進行服務器備份，安全性不高，且前期的投入比較大。
san(storageareanet, ork)
san是一種完全獨立進行數據存儲的網絡，數據傳輸率非常快。最主要的缺點是操作系統僅能做到服務器端，無法進行san網絡的不直接訪問，但這也從另一方面增加了網絡的安全性。此外，san在數據庫環境、數據備份和恢復等多個方面比較das和nas系統都有著非常明顯的優勢。在安全性、傳輸速率、存儲保護、資源共享以及數據恢復等方面都有著很大的優勢，為此被越來越多地應用到實際建設當中。
【關鍵詞】視頻監控;地鐵施工;現場管理;盾構法
軌道交通建設的具有高成本、高風險、施工項目多、技術復雜等特點。我國目前多數城市地鐵建設處于初期階段，工程建設規模很大，面臨著專業人員匱乏、地質條件差、環境復雜、施工難度大等諸多困難，因此，在地鐵工程建設中有必要建立一套針對地鐵建設安全風險監控、管理信息系統，用信息化手段，更全面、更有效地提升軌道交通建設安全風險監控與管理的水平，達成項目管理目標[1]。如何做好現場施工管理，保證質量安全和進度成為大標段地鐵建設的關注焦點。
1、項目概況
廣州市軌道交通九號線某標段土建工程含兩站三區間，同時開工的工點有十來個。施工過程中存在以下管理難題：（1）項目規模大，風險高，監管難到位;（2）設備材料進出場頻繁，財產損失難避免。
鑒于此，該標運用視頻監控系統輔助進行施工現場管理。該系統包括視頻監控、門禁和語音對講三大塊，實現對現場主要作業面的全方位監控，所有視頻監控圖像自動存儲30天，對于重要工序的施工圖像，管理員可導出永久保存。兩車站各設置一個監控中心。通過網絡，該系統還可傳輸至地鐵公司總部和施工單位總部。
施工現場監控中心的系統構成如圖1-1所示：
圖1-1 視頻監控系統、門禁系統及語音對講系統架構圖
2、視頻監控系統應用
2.1 推行門禁系統，嚴把人員進場關
地鐵工地工序多，作業人員進退場頻繁，人員流動性大，保證在場作業人員安全教育率以及避免無關人員進入施工現場一直是項目部面臨的難題。自項目部引進該套系統，實施實名制管理，進場人員只有經過進場教育才發放門禁卡，門禁卡包含姓名、身份證號、班組、平安卡號等信息，在工地人員出入口安裝了門禁閘機，只有持門禁卡的人員才能進入施工現場作業。
2.2 重點部位布設監控，為安全生產保駕護航
結合標段生產特點，在基坑開挖部位、吊裝井口、施工現場進出要道、盾構機臺車、管片拼裝等部位裝設監控，對現場生產及安全文明施工情況進行實時監控，安排一名專職安全員在監控中心值班，及時發現生產過程中的違規行為，及時告知現場管理人員糾正，保證了隱患整改的及時性。針對盾構法施工作業點距離遠、管控不到位等特性，在盾構臺車以及管片拼裝部位設置監控設備，極大地加強了項目部對隧道施工的管控能力，有效提高了應對現場突發狀況的能力。
2.3 影像資料為決策分析提供依據
視頻監控系統管理員可將重要的影像資料定期備份，為施工決策、解決施工難題提供參考依據。如本標段盾構施工地處花都區溶巖發育地段，在盾構施工過程中曾造成路面坍塌。為了嚴格控制施工參數，實施了解掘進情況，項目部在黑旋風出渣口設置監控，對盾構的出渣情況進行監控，并將監控畫面實時傳輸至中控室，盾構操作手通過監控錄像分析出渣情況，繼而判斷盾構施工過程中是否出現掏空、地質突變等現象，從而及時有效采取注漿、調整盾構參數等措施，保證盾構掘進的安全。
2.4 監控中心兼做應急臨時指揮部
監控中心設立在辦公區旁，在應急管理中，監控中心兼做臨時指揮部，調度等人員通過監控錄像、語音對講系統、對講機等設備，對事故應急處理進行統籌的指揮，及時有效傳達相關指令，有效的提高事故應急處理效率。在項目部進行的應急演練中，要對監控中心的功能進行檢驗。
2.5 進度質量實時掌控
工程技術部可通過該系統查看危險性較大的項目是否嚴格按照施工方案進行;施工工藝和施工程序的執行情況;可及時掌控施工現場的進度情況，當發現進度計劃發生重大偏差是，積極從人材機方面進行調整，及時糾偏，確保節點項目的按時完成。
2.6 關鍵材料設備實時監控
材料設備部可通過該系統隨時掌握施工現場的材料、物資供應與使用情況，掌握大型施工機械的安全使用和維修保養情況。項目部對炸藥、雷管等危險品的出入庫情況進行24小時監控，杜絕了危險品流向不明的情況發生[2]。
2.7 依托網絡共享人才庫，解決人才緊缺的問題
施工現場的監控畫面可通過互聯網技術實時傳輸到建設單位、施工單位總部監控中心，上級的人才為項目部服務，做到現場管理層層把關，一定程度上解決了地鐵建設人才緊缺、經驗知識稀釋、專家資源匱乏和整體施工技術水平不足的問題。
3、視頻監控管理與傳統管理對比
施工現場的傳統管理模式存在一定的局限性，而應用視頻監控系統解決了許多傳統管理的難題，實現了管理的高效性和全面性。
3.1 人的管理
傳統方式：管理者對勞動者的管理通常僅靠在現場巡視、溝通、監督等來實現，由于大標段的特殊性，作業點分散，需要耗費大量的時間在路途上，因而盲區較多。同時，管理者自身素質和責任心的差異，導致最后的管理效果存在較大差異。
視頻監控管理：首先，建設單位、施工單位上級可將優秀的管理者集中到總部，借助該系統實現對所有項目部施工的全覆蓋，對施工現場的情況進行監督、指導。其次，項目部領導可借助本系統實現對現場管理者的監控和管理，提高他們的責任心和效率。再次，有效的加強了對勞務分包工人的管理，杜絕了無關人員進入施工現場的現象。該系統對勞務隊伍有震懾作用，促進其提高業務水平，規范操作。門禁卡還可以實時統計進入施工現場的人員情況，通過統計分析，采取針對性措施，提高工效和工程質量。
3.2 物的管理
傳統管理：定期對設備材料進行盤點，存在滯后性，造成材料設備與施工進度不匹配，影響了進度或占有了大量的項目資金，二者均不利于項目的推進。為保證施工現場大量材料設備的安全，對半成品、成品進行保護，需要投入大量的人力，并且對人員的素質要求較高。
視頻監控管理：及時掌握施工現場材料、物資供應與到貨和使用情況，保證了材料、物資供應與施工進度匹配;本系統回溯功能使項目的治安保衛工作變得輕松，降低財產損失的風險和治安保衛的成本。
3.3 環境的管理
傳統管理：環境條件時好時壞，距離項目部較遠的工點的環境條件較差。
視頻監控管理：通過視頻的實時和全方位的監控，監督和指導現場的環境管理，使得整個項目部的環境管理標準一致，達到了效果，環境管理一直處于較高水準[3]。
結 論
該標成功應用視頻監控系統對地鐵施工現場進行管理，可為其他項目建設提供有意義的參考。推廣視頻監控系統，可滿足企業信息化管理的需求，幫助企業推進精細化、現代化管理進程。視頻監控系統在地鐵施工現場管理的應用，取得了以下成果：
（1）降低管理成本，提高項目部管理效率，質量安全進度更加可控。管理人員及時發現偏差及原因，制定針對性的管理措施，有的放矢，提高掌握現場情況的效率和準確性。
（2）落實崗位職責，明確責任。視頻監控系統的設置，在很大程度上增強了施工人員的責任心和操作的規范性。
（3）降低了施工風險。對重點環節和關鍵部位進行監控，可有效增加監控面，能及時制止安全隱患及違章行為發生。
下一步的研究方向，基于視頻監控數據的統計分析，將進一步實現施工現場管理的精細化。
參考文獻：
[1]江樹生.地鐵施工遠程監控管理系統研究與開發[D].浙江工業大學碩士學位論文，2012
關鍵詞：監控中心 安防監控報警系統 電視監控
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0145-01
隨著數字網絡信息時代的到來，數字化高新技術產品日益增加和完善。各行業為了提高和完善生產、管理水平和增加競爭性，都爭先采用完善的高新技術產品。數字化網絡視頻監控正逐步取代傳統的模擬視頻監控系統，以其特有的優勢在各個行業得到廣泛的應用。醫院的主要出入口、電梯間、公共區域等需要24小時實時監控，其他如：病房、監護室的患者24小時監護，手術室的手術觀摩學習，醫生的共同會診，都有網絡視頻監控的用武之地，但最直接的應用點還要數危重急救病房和手術室等場所。
1 概述
醫院安防監控指揮中心實施人防（民防）應急求援的指揮調度和戰時防空襲輔助指揮的場所，對其安裝安全防范系統的建設十分必要。一個完整的綜合安保系統由應多項子系統組成，并與其它系統存在相關聯系，其構成圖1如下。
1.1 系統功能分析
監控中心對醫院各樓層區域、重要出入口、通道的監控；院內重要通道、進出口、偽裝房的監控；醫院周邊圍墻的監控；地下物資庫的監控；醫院院圍墻防范非法翻越報警系統；監控中心集中對前端攝像機進行顯示、控制等；監控信號在監控中心辦公樓可視；通過網絡經授權的計算用戶可任意實現對圖像調用，執行日常的運作；電視監控系統與防盜報警系統可實現聯動功能；所有圖像的錄制采用數字化錄像模式，保存時間達一個月或以上；系統操作簡單，易上手，具備一定的超前性，在功能上應滿足當前和未來一段時期發展的要；主機預留容量和接口，便于今后擴容，并適應網絡的需要。
1.2 系統設計思路
該系統包括電視監控系統、周邊防范報警系統兩部分；電視監控系統：采用視頻集中管理控制，數字記錄與視頻矩陣控制相結合的解決方案實現前端監控點位圖像的保存和網絡傳輸。在監控中心設置電視幕墻，以實現對前端監控點位圖像顯示及監視。周邊防范報警系統：采用集中控制管理方式。在監控中心及分控中心，均可實現對所有的視頻信號進行監視、調看、錄像。
2 電視監控系統
2.1 簡述
在電視監控系統中，可以把被監視場所的圖像傳送到監控中心，使被監控場所的情況一目了然。它具有圖像直觀性、實時性、信息量大等特點。通過建立電視監控系統，可使醫院監控指揮中心管理人員了解各重要地區的狀況，實時獲得第一手圖像資訊，大大提高管理能力。同時，電視監控系統還可以不但與門禁管理系統、報警系統、應急廣播子系統等其他子系統聯動運行，使應用效果更加強大，電視監控系統的另一特點是它而且應當可以把監視場所的圖像和聲音全部或部分記錄下來，這樣就為日后對某些事件的處理提供了方便條件及重要依據。
2.2 系統構成及工作原理
監控系統可劃分為前端攝像、傳輸、控制、顯示與記錄設備以及網絡分控中心5部分。攝像機通過同軸視頻電纜將視頻圖像傳輸到控制監控中心。系統組成圖2如下。
系統前端設備將監視部位的視頻信號傳送到主控室，接入16路數字硬盤錄像機進行圖像存儲及網絡傳遞。后再通過數字硬盤錄像機的環通輸出，接入到矩陣主機，通輸出口，接入到電視墻上的監視器上顯示。
通過視頻矩陣主機，操作人員可發出指令，對云臺的上、下、左、右的動作進行控制及對鏡頭進行調焦變倍的操作，并可通過編程可歸類將不同區域的視頻信號輸出到分區監視器上進行輪循或定格切換監視。在監視器上同時可顯示對應畫面圖像的攝像機編號或字符標題，上述操作可一次編程后每日自動運行，也可通過工作站來啟動序列運行。
同時利用數字硬盤錄像機將視頻信號進行壓縮處理，可對圖像進行錄像、回放、處理等操作，使錄像效果達到最佳。
3 結語
綜上所述，數字化網絡監控是信息技術和電子技術發展的必然趨勢，并且通過在醫院的安防工作中實現數字化網絡監控，能夠減輕醫護人員的工作負擔且有效提高工作效率。同時使得整個醫院理為人性化、智能化和先進化，更為有效地保障了醫院人員的生命安全。所以，將數字化網絡監控應用到醫遼安防工作當中是大有裨益的[3]。
參考文獻
[1]楊進寶，無線醫療呼叫系統的設計，碩士學位論文[D].湖南師范大學，2009.7：55-56.
關鍵詞 視覺監控 移動目標 跟蹤 人臉識別
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A
0 引言
隨著數字化、網絡化的不斷發展，人們的安全防范意識的不斷提高，視頻監控系統已深入到人們的日常生活。傳統的視頻監控系統是通過工作人員對監控視頻的觀看和分析來發現其中的危險信息，這就導致了信息獲取的不及時，從而無法及時地發現危險以采取進一步的防范措施，導致財產或人身的安全遭受嚴重損失。此外，由于人的生理原因，會造成對監控視頻的監視疏漏，基于此，視覺監控不斷發展，視覺監控實現了由機器來對所獲得的視頻進行處理，從而可以代替人來發現視頻序列中的潛在的危險，不僅可以做到全天候地進行監視處理，還能避免因人為的因素造成的漏報誤報。
計算機視覺發展到今天，還沒有出現哪種萬能的檢測和跟蹤算法對所有的情況都適用。因此，在實際應用中，對復雜的移動目標進行檢測和跟蹤都具有相當的難度。本文主要研究基于靜止背景的視頻序列的移動目標監控，主要包括視頻圖像的預處理，移動目標的檢測、分割、識別、跟蹤、人臉識別。
本文的視覺監控系統流程圖見圖1。首先獲取視頻序列并對其進行預處理，再進行目標區域的檢測和目標識別，這些是視覺監控的低級和中級處理部分，人臉識別和跟蹤顯示為視覺監控的高級部分。
圖1 視覺監控系統工作流程
1 視頻圖像預處理
在實際應用中，由于監控場景中光照、噪聲等方面的影響，使我們所獲得的圖像質量不高，這就需要通過圖像預處理技術來對視頻圖像進行相應的處理，達到抑制噪聲、改善圖像質量的目的。
1.1 灰度化
將采集到的彩色圖像序列進行灰度處理。
1.2 二值化
本文采用整體閾值法對視頻圖像進行二值化處理，以取得移動目標。
2 視頻監控算法
2.1 移動目標的檢測
移動檢測就是檢測物體的移動區域，它的目的是在輸入的若干圖像序列中搜索到移動目標的區域，并確定其位置和尺寸大小等信息。
常用的移動目標檢測法有背景減除法、幀間差分法、光流法，本文采用三幀差分法和邊緣檢測法相結合的方法來進行移動目標的檢測，主要過程是先用canny算子邊緣檢測法對視頻幀進行邊緣的提取，再把連續三幀的視頻幀兩兩相減并與規定的閾值進行比較，根據與閾值的大小關系，判斷其為固定背景或是移動前景，從而得到移動目標形狀，達到檢測的效果。邊緣檢測的目的是檢測并找出圖像中屋頂變化和階躍變化的像素點，把這些像素點連接起來就構成了物體的邊緣，即檢測出了物體的邊緣。
邊緣檢測主要包括以下四個步驟：（1）圖像濾波；（2）圖形加強：增強圖像中灰度的對比度，突出領域變化顯著地點；（3）圖像檢測：用幅值閾值判據確定邊緣點；（4）圖像定位。
檢測出物體邊緣后再對其進行三幀差分算法的計算。
三幀差分法的基本原理是先選取視頻圖像序列中連續的三幀圖像并分別計算相鄰兩幀的差分圖像，然后將差分圖像通過選取適當的閾值進行二值化處理，得到二值化圖像，最后對每一個像素點得到的二值圖像進行邏輯與運算，獲取共同部分，從而獲得移動目標的輪廓信息。假設三幀圖像分別為（）、（）和（）， 分別計算前二幀圖像和后二幀圖像的差值并二值化處理，得到二值化圖像為（）和（），將（）和（）與給定的閾值進行比較，若和都大于給定的閾值T，則把中間幀（）作為前景圖像，最終得到移動目標圖像。閾值T為人工選取值，在對不同的視頻進行處理時，要設定不同的T值。原理圖如圖2所示。
與傳統檢測算法相比，三幀差分法和邊緣檢測法結合的檢測效果更好，主要表現在不會出現傳統差分法出現的檢測目標的空洞問題，也避免了邊緣檢測法的邊緣不清晰問題；相鄰兩幀時間間隔一般較短，其對于場景光線變化敏感度不高，適應性強，魯棒性好，穩定性好，能適應場景的小幅度變化；背景不隨著時間累積，其更新速度較快，相對易于實現實時監控。
2.2 移動目標跟蹤
本文使用基于變換域的跟蹤方法和基于臉部特征的跟蹤方法來實現移動目標跟蹤。
2.3 人臉檢測
本文的人臉跟蹤部分主要用到了MATLA 2012B中的Computer Vision System Toolbox（計算機視覺工具箱）的vision.CascadeObjectDetector（）函數，可以通過更改括號內的參數決定某種跟蹤。
圖2 三幀差分法的基本原理圖
3 仿真實驗與分析
本文在MATLA 2012B平臺上進行仿真實驗，對一段自己拍攝的視頻進行測試，處理速度為每秒15幀，用三幀差分法和邊緣檢測法相結合的方法來對移動目標的檢測，用基于變換域的跟蹤方法對人體進行跟蹤，用基于臉部特征的跟蹤方法進行人臉的提取和跟蹤。
仿真結果見圖3、圖4、圖5。
從仿真結果可以看出，三幀差分法和邊緣檢測法相結合的方法比只用三幀差分法或只用邊緣檢測法能更好的提取出移動目標，提取出來的運動目標輪廓更加清晰，內部的空洞比較少，且實用性強，不僅可以檢測移動人體還可以檢測任何移動物體。跟蹤算法能很好的跟蹤運動目標，并能準確地標出運動軌跡，識別精度較高。人臉識別跟蹤能準確地識別視頻中的人臉并進行跟蹤。
4 結論
本文的創新點在于針對傳統的視頻序列中移動目標檢測算法的不足，提出了一種將三幀差分法與邊緣檢測法相結合的移動物體目標的檢測算法。該方法能適應復雜環境，有效克服光照對視頻中移動目標檢測的影響，檢測提取的移動目標輪廓與實際物體輪廓相符，且適用性強，不僅可以檢測跟蹤目標人體，還可以檢測任何移動物體。在人臉識別部分，能較準確地識別并提取出人臉。仿真結果表明該方法準確高效，適用范圍廣，能應用于銀行、高級辦公樓、超市、交通監控等方面，可以有效減少人力物力的投入，獲得比較好的經濟效益。
參考文獻
[1] 趙世.基于序列圖像的移動目標檢測和跟蹤算法研究[D].北方工業大學碩士學位論文，2006.
[2] 涂虬，許毅平，周曼麗.基于全局最小化活動輪廓的多目標檢測跟蹤[J].計算機應用研究，2010.27（2）：219-220.
[3] 張娟，毛曉波，陳鐵軍.運動目標跟蹤算法煙具綜述[J].計算機應用研究，2009.26（12）：4407-4410.