智能视频监控系统设计与实现

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作为计算机视觉应用领域中的备受关注的新兴前沿课题,智能视频监控技术将计算机科学与技术、机器视觉、计算机图形学、模式识别甚至人工智能等多个领域的先进技术融为一体。在技术领域上智能视频监控可理解为在非人工干预情况下,对监控设备所拍摄的图像序列依据计算机视觉和序列图像分析的方法进行自动分析。当监控场所发生异常事件时,可及时自动对该异常事件中的运动目标识别并跟踪,同时联动预置的报警系统,向有关人员发布报警讯息。如此一来,解决了两方面的问题,一是减少了雇佣大量安保人员所投入的人力、物力及财力等的必要支出,二是有效避免或减少犯罪事件的发生就目前实际情况而言,智能视频监控不论是在理论方面还是在实际应用领域都存在诸多难题,国内外众多学者和有志之士致力于该领域的研究,并取得了不少卓有成效的突破。本文在分析和研究这些研究成果的基础上,对视频监控系统中存在的一些关键技术进行分析并实现。其中主要涉及对运动目标检测、提取和对运动目标跟踪等。系统的实现基于海康DS-4004H视音频采集卡,利用Visual C++、海康SDK、 OpenCV、Sql Server2000等,采用功能模块化设计,开发视频监控系统平台,然后在该平台上添加运动目标检测、跟踪等简单的智能视频分析功能。本文首先论述视频监控系统开发涉及的功能需求分析、总体技术方案、系统实现等,然后针对固定摄像机的视频监控系统,利用一种改进的快速混合高斯模型算法,采用背景差法实现运动目标检测,采用卡尔曼滤波跟踪方法,实现运动目标跟踪。
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