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海上油田所处海域自然环境和气候条件恶劣,要根据油田井位分布图上井位的分布情况,实现对海上采油平台的生产过程和安全保障的全天候监控,采用在平台上安装特殊的黑光夜视摄像系统作为前端信息的采集手段,对采油平台场景根据用户需要进行监控;然后通过采用具有优良抗多径干扰能力的OFDM技术的通信设备,建成覆盖整个井位分布区域的无线局域网;再将前端采集到的图像信息通过无线局域网传到分布在海上的2个监控中心,在监控中心通过专用软件和显示器,对前端信息加以处理,实现对漏油事故的预报警和报警,实现对非法入侵的实时报警,及生产过程的全程监控。
其中非法入侵实时报警系统是根据黑光摄像仪所成图像的特殊性,利用图像处理技术,开发的报警专用软件和图像报警软件。其简单原理为利用当前捕获的图象帧与某一个背景图像帧进行比较,当其差值大于某一个阈值时,即检测到有非法入侵,立即报警。
然而由于埕岛海上油田所处海域自然环境和气候条件恶劣,且春冬两季多风浪,在实际应用中发现,基于上述系统的非法入侵实时报警系统效果不尽人意,而且其采样间隔和阈值不可调,同时岸边环境受自然条件制约较大,当光照变化、涨潮、落潮或者有海浪波动时皆会触发该报警系统,经常出现误报、错报的现象,严重影响了正常工作,因此,迫切需要对其非法入侵实时报警系统进行一定的改进,提高报警的稳定性和准确度。
本文重点在整个系统的实际应用中针对非法入侵实时报警系统在光照变化、涨潮、落潮或者有海浪波动时很容易产生误报、错报的状况,对从一系列连续视频图像中提取背景图像的几种方法进行了比较,并结合我们实际问题的需要选择实时跟踪的自适应背景混合建模方法,在背景提取的基础上对视频图像中运动物体进行检测,以实现稳定、实时的户外跟踪系统,并能够可靠的处理光变、雨雪、海浪以及海水涨潮落潮等情况,很好的达到了我们非法入侵检测的需求。同时软件实现方面采用著名Intel开源计算机视觉库OpenCV,不但满足了非法入侵实时监控系统的实时要求,而且一定程度上减少了整个系统的成本。通过对非法入侵实时监控系统进行改进,大大提高了非法入侵实时报警系统的准确度,为整个系统正常运作提供了很好的安全保障。