基于视频图像序列的抛洒物检测毕业设计

基于视频图像序列的抛洒物检测第1章概述1.1 论文研究背景

如今，中国高速公路里程已达7.4万公里，居世界第二位[1]。随着高速公路、城市公路通行量的不断增加，交通事故所带来的安全隐患也所之增加，在众多危害安全的事故中交通事故是当前最为严重的，而中国交通局对近10年交通事故官方统计显示，世界上因交通事故死亡人数最多的国家中，中国位列前三之中。至今中国每年交通事故约50万起，每年的事故死亡人数均已达到10万人以上，已经连续十年居世界第一。

而今，随着我国经济的不断发展，交通需求的不断增长，高速公路和隧道已成为经济社会发展的重要助推器。然而，高速公路在给人们带来巨大的经济效益和社会效益的同时，各类交通事故也明显增加，尤其是各类恶性重大事故频发，据不完全统计，2005年底每万公里死亡1823人，死亡人数以每年近20%的比率递增。由于高速公路和隧道具有车流量大、行车速度高等特点，一旦发生交通事故将会非常严重，不仅一次事故殃及的车辆多、伤亡率高，还会造成严重的交通阻塞和行车延误，而且还可能会引起二次事故的发生，严重影响高速公路和隧道的整体通行能力和运营效率。而高速公路里程长，交通事件自身又有很强的随机性，如何快速检测交通事件，最大限度地减少交通事件的发生和影响，一直是国际交通领域所关注的问题。

城市中大货车货运过程中抛洒物事件已经严重危害交通安全，成为造成交通事故的主要原因之一，其带来的安全隐患是我们急需重视及解决的问题。因过往车辆上的抛洒物、坠落物引发的交通事故不仅给通行车辆和司乘人员造成了生命财产损失，影响了道路的通畅，而且给高速公路运营管理单位带来了经济损失和诉讼纠纷，损害了高速公路的社会形象。每天通过车辆数以千万计，路面上抛洒物、坠落物随时随地可能出现[2]。尽管高速公路管理单位已安排保洁工路面巡查，养排中心专职巡查，交警路政也在巡查，但仍不可能做到在时间上、空间上的无缝覆盖。而这些抛洒物、坠落物很有可能随时引发交通事故，给过往司机旅客造成财产甚至生命的损失，给高速公路经营管理带来经济上、法律上的纠纷和后果。如何及时准确的检测到抛洒物事件的发生，高效率的检测路面上产生的抛洒物，并且及时清理避免造成交通事故已经成为国内外交通部门关注的热点问题。

1.2 国内外研究现状

目前，我国大部分的公路监控控制中心应用的视频图像检测系统均依赖于人工对事件进行检测，其功能更接近于一套“监视”系统而非自动“检测”系统[3]。但是由于人员和技术上的问题，其方法操作起来具有局限性及效率低等问题，无法满足路面安全检测对实时性的要求，不过人工检测确实可以作为综合事件检测手段。

西方的一些发达国家已经研发并实施了一些基于视频图像检测的算法，缓解了愈加严重的由抛洒物引发的交通安全隐患，如加利福尼亚算法、贝叶斯算法、基于视频图像序列的抛洒物检测低通滤波算法、交通流模型算法、视频检测算法、人工神经网络算法等。现场实验表明，这些算法可以有效的检测产生的抛洒物，及时的避免二次交通事故，减少人工检测需要投入的资源，并提高检测的效率，对抛洒物的检测有重要的意义。

就抛洒物事件而言，目前有许多算法来检测抛洒物事件的发生。Elena Stringa、Carlo S. Regazzoni等人研制了一个系统，该系统可以检测在一段时间内场景的永久改变，并可以识别这种改变是由抛洒物引起的还是其他原因引起的[4]。这些系统关注基于内容检索的能力，诸如颜色、纹理、语义学等，以便提取感兴趣区域内导致报警的原因的信息。这个系统可以自动检测出触发报警的遗留物体的序列。M.Spengler，B.schiele等人综合了跟踪和监视系统以检测抛洒物事件的发生，包括两个级联的模块：贝叶斯多目标跟踪模块和目标检测监视模块。M.D.Beynon，D.J.Van Hook等人提出一个多摄像机视频监视系统来自动检测抛洒物事件。每个抛洒物的拥有者都会被检测和跟踪，采用距离和时间参数，多摄像机用于重叠区域监视以适应多种不同的情况。上述这些抛洒物检测方法多用于室内有人遗留或者偷窃物体的场景，用于抛洒物交通事件的检测的并不多。

国内人工检测技术的应用，除了电话报警之外，一些公路还布设了一定数量的视频远程监控系统，也有很多公路配备了交通巡逻车和事件检测车(Probe Vehicle)。国内首次接触交通事件视频检测器是在二十一世纪初，当时的事件视频检测器的空白是由国外产品所填补的。应国内道路发展所需，国外大多是将用于交通数据采集的视频检测器根据中国特殊的交通状况进行改进，使其具备基本交通事件检测功能，但由于图像质量、软件更新、产品维护等诸多方面严重受滞，从而导致视频检测器自身有无法弥补的诸多缺陷。如沪宁高速采用的是比利时Traficon公司的核心技术。而这些视频检测器多采用视频虚拟线圈技术，即通过在视频图像的车道上设置虚拟检测器，当车辆通过虚拟检测器时，就会产生检测信号，再经过处理和计算得到所需的交通数据。这种方法只能检测到车辆拥堵、停车等基本事件，无法检测抛洒物事件的发生。后来，国内许多大中型企业也开始涉足交通事件视频检测器领域，但也大多未打破固有的技术模式。如今，我国

已有了具有自主知识产权的技术。比如2006年由北京宇航时代科技发展有限公司研发的“时代一号”道路交通事件视频检测系统己实现抛洒物、隧道烟雾火焰、路面突发异常等多项事件检测的功能[5]。然而，由于我国涉足交通事件检测起步较晚，时间尚短，目前市场还有些混乱，在目前的服务水平下，检测效果也未必理想，其实际应用效果还有待检验，可能还存在很多问题。很多高速公路、隧道路段采用的依旧是国外的解决方案，特别是有关抛洒物事件的检测，仍是一个有待解决的问题。

第2章开发工具简介

2.1 OpenCV 简介

OpenCV是一个开源的计算机视觉库，全名Open Source Computer Vision Library，是Intel开源计算机视觉库。采用C/C++语言编写，可以运行在Linux/Windows/Mac等操作系统上。OpenCV还提供了Python、Ruby、MATLAB 以及其他语言的接口。

OpenCV的设计目标是执行速度尽量快，主要关注实时应用。因它采用优化的C代码编写，能够充分利用多核处理器的优势。OpenCV的一个目标是构建一个简单易用的计算机视觉框架，以帮助开发人员更便捷地设计更复杂的计算机视觉相关应用程序。OpenCV包含的函数有500多个，覆盖了计算机视觉的许多应用领域，如工厂产品检测、医学成像、信息安全、用户界面、摄像机标定、立体视觉和机器人等。因为计算机视觉和机器学习密切相关，所以OpenCV还提供了MLL(Machine Learning Library)机器学习库。该机器学习库侧重于统计方面的模式识别和聚类(Clustering)。MLL除了用在视觉相关的任务中，还可以方便地应用于其他的机器学习场合。

本系统在分析国内外抛洒物检测基础上，着重研究基于视频图像序列的抛洒物事件检测。采用OpenCV开源计算机视觉库对视频图像序列进行处理。它实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。其重要特性有：

1. OPenCV拥有包括300多个C函数的跨平台的中、高层API。它不依赖于其它的外部库——尽管也可以使用某些外部库。

2. OpenCV对非商业应用和商业应用都是免费(FREE)的。

3. OpenCV为Intel Integrated Performance Primitives(IPP)提供了透明接口。这意味着如果有为特定处理器优化的IPP库，OpenCV将在运行时自动加载这些库。本系统采用OpenCV 1.0版本，主要包含CxCore、机器学习、CvAux、Cv、HighGUI 五个类别的功能。其中主要包括：

1. 基本函数。如基础结构定义了OpenCV中所用的数据结构，包括点、矩形、图像信息、图像矩阵数组等；数组操作实现数组元素的访问、修改、变换和置换、算逻比较、及一些离散变换如DCT变换等；动态结构实现一些内存操作，序列、树、图等结构的操作；数据保存和运行时类型信息，如文件的读写等、错误处理等。

2. 图像处理和计算机视觉功能。图像处理，如直方图、梯度边缘角点、采样差值几何变换、腐蚀膨胀、色彩空间变换等；结构分析，如轮廓处理、平面划

分等；运动分析与对象跟踪，如一些运动模版、对象跟踪算法如Kalman。

3. 机器学习。如Boosting、NormalBayes分类器、K近邻算法、决策树等常用的机器学习算法等。

4. 绘图函数。用于在视频中绘制一些点线面或者文字等。

5. 用户交互，其他三维函数及系统函数等。

OpenCV是目前世界上最好的开源图像及视觉软件包之一，这一点已经被广泛认同，由于其开源软件的特性，任何开发人员都可以利用其开发自己的图像或者视觉应用，对于中小型的视觉项目，它是比较好的选择，开发人员可以在其基础之上做出功能更为强大的系统。虽然Matlab也是目前世界上最强大的图像算法处理软件工具之一，可应用于图像处理计算及仿真领域，其编程快速，实现简单，但是其代码效率低，执行速度慢，编写的应用大多用于仿真，难以脱离Matlab 平台和商业化。而OpenCV不仅开源，函数功能丰富，而且方便快捷，平台无关，可在Windows系统、Linux系统、MacOSx系统等操作平台上使用，与其他编程工具相结合，是二次开发的理想工具。

大多数计算机科学家和程序员已经意识到计算机视觉的重要作用，但是很少有人知道计算机视觉的所有应用[6]。例如，大多数人或多或少地知道计算机视觉可用在监控方面，也知道视觉被越来越多地用在网络图像和视频方面。少数人也了解计算机视觉在游戏界面方面的应用。但是很少有人了解大多数航空和街道地图图像(如Google的Street View)也大量使用计算机定标和图像拼接技术。一些人知道安全监控、无人飞行器或生物医学分析等方面的应用，但是很少人知道机器视觉是多么广泛地被用在工厂中：差不多所有的大规模制造的产品都在流水线上的某个环节上自动使用视觉检测。

OpenCV所有的开放源代码协议允许你使用OpenCV的全部代码或者OpenCV的部分代码生成商业产品。使用了OpenCV后，你不必对公众开放自己的源代码或改善后的算法。许多公司(IBM，Microsoft，Intel，SONY，Siemens 和Google等其他公司) 和研究单位(例如斯坦福大学、MIT、CMU、剑桥大学和INRIA) 中的人都广泛使用OpenCV，其部分原因是OpenCV采用了这个宽松的协议。OpenCV在全世界广受欢迎，在中国、日本、俄罗斯、欧洲和以色列都有庞大的用户群。

自从OpenCV在1999年1月发布alpha版本开始，它就被广泛用在许多应用领域、产品和研究成果中。相关应用包括卫星地图和电子地图的拼接，扫描图像的对齐，医学图像去噪(消噪或滤波)，图像中的物体分析，安全和入侵检测系统，自动监视和安全系统，制造业中的产品质量检测系统，摄像机标定，军事应用，无人飞行器，无人汽车和无人水下机器人。将视觉识别技术用在声谱图上，OpenCV可以进行声音和音乐识别。在斯坦福大学的Stanley机器人项目中，OpenCV是其视觉系统的关键部分。Stanley在DARPA机器人沙漠挑战赛中，赢得了二百万美元奖金。

计算机视觉是将来自静止图像或视频的数据转换成一个决策或者一种新的表达方式的过程，所有的这些转换都是为了达到某个目标。输入数据可以包含一些辅助信息，如“摄像机架在汽车上”或“激光扫描仪在1米处发现一个物体”。最终的决策可能是“场景中有一个人”或“在这个切片中有14个肿瘤细胞”。一种新的表达方式可以是将一张彩色照片转为灰度照片，或者从图像序列中去除摄像机晃动影响。

因为人类是视觉动物，所以会误以为可以很容易地实现计算机视觉。当人类凝视图像时，我们凭直觉会觉得很容易从中找到一辆汽车。人脑将视觉信号划分入很多个通道，将各种不同的信息输入大脑。大脑有一个关注系统，会根据任务识别出图像的重要部分，并做重点分析，而其他部分则分析得较少。在人类视觉流中存在大量的反馈，但是目前我们对之了解甚少。肌肉控制的传感器以及其他所有传感器的输入信息之间存在广泛的关联，这使得大脑可以依赖从出生以来所学到的信息。大脑中的反馈在信息处理的各个阶段都存在，在传感器硬件(眼睛)中也存在。在眼睛中通过反馈来调节通过瞳孔的进光量，以及调节视网膜表面上的接收单元。

在计算机视觉系统中，计算机接接收到的是来自摄像机或者磁盘文件的一个数值矩阵。一般来说，没有内置的模式识别系统，没有自动控制的对焦和光圈，没有多年来经验的积累。视觉系统通常很低级。

实际上，计算机视觉问题比前面我们提到的更糟糕，它是不可解的。给出三维世界的二维视图，是没有固定方法来重建出三维信息的。在理论上，此类病态问题没有惟一和确定的解。即使数据很完美，同一张二维图像也可以表示多种三维场景。然而，如前面提到的，数据会被噪声和形变影响。这些影响来自真实世界的变化(天气、光线、反射、运动)，镜头和机械结构的不完美，传感器上的长时间感应(运动模糊)，传感器上和其他电子器件上的电子噪声，以及图像采集后的图像压缩引入的变化。

设计实际系统时，为了克服视觉传感器的限制，通常会使用一些其他的上下文知识。例如，移动机器人在室内寻找并捡起订书机。机器人可以利用这个先验知识：可在办公室内发现桌子，订书机最可能在桌子上被找到。这给出了一个隐含的尺寸参考或参照，也就是订书机能够放在桌子上。这也可以用于消除在不可能的地方(例如在天花板或者窗户上) 错误识别出订书机的可能性。机器人也完全可以忽略一个200英尺大小的跟订书机形状类似的广告飞艇，因为飞艇周围没有桌子的木纹背景。与之相反，在图像检索中，数据库中的所有订书机图像都是对真正的订书机拍摄的，而且尺寸很大和形状不规划的订书机图像一般不可能被拍到。也就是拍摄者一般只拍摄真正的、普通大小的订书机图像。而且人们拍照时一般会将被拍物体置于中心，且将物体放在最能表现其特征的方向上。因此在由人拍摄的图像中，具有相当多的隐含信息。

我们也可以使用机器学习技术对上下文信息进行显式建模。隐含的变量(例

如物体大小、重力方向及其他变量) 都可以通过标记好的训练数据里的数值来校正。或者，也可以通过其他的传感器来测量隐含的变量。使用激光扫描仪可以精确测量出一个物体的大小。计算机视觉面临的另一个难题是噪声问题。我们一般使用统计的方法来克服噪声。例如，一般来说不可能通过比较一个点和它紧密相邻的点来检测图像里的边缘。但是如果观察一个局部区域的统计特征，边缘检测会变得容易些。由局部区域卷积的响应连成的点串，构成边缘。另外可以通过时间维度上的统计来抑制噪声。还有一些其他的技术，可以从数据中学习显式模型，来解决噪声和畸变问题。例如镜头畸变，可以通过学习一个简单多项式模型的参数来描述这种畸变，然后可以几乎完全校正这种畸变。

2.2 C++简介

C++是一种使用非常广泛的计算机程序设计语言。它是一种静态数据类型检查的，支持多范型的通用程序设计语言。C++支持过程化程序设计、数据抽象化、面向对象程序设计、泛型程序设计、基于原则设计等多种程序设计风格。

贝尔实验室的比雅尼·斯特劳斯特鲁普博士在20世纪80年代发明并实现了C++。起初，这种语言被称作“C with Classes”(“包含类型的C语言”)，作为C语言的增强版出现。C++进一步扩充和完善了C语言，成为一种面向对象的程序设计语言。C++目前流行的编译器最新版本是Borland C++4.5，Symantec C++6.1，和Microsoft VisualC++ 2012。C++提出了一些更为深入的概念，它所支持的这些面向对象的概念容易将问题空间直接地映射到程序空间，为程序员提供了一种与传统结构程序设计不同的思维方式和编程方法。因而也增加了整个语言的复杂性，掌握起来有一定难度。

但是，C是C++的基础，C++语言和C语言在很多方面是兼容的。因此，掌握了C语言，再进一步学习C++就能以一种熟悉的语法来学习面向对象的语言，从而达到事半功倍的目的。随后，C++不断增加新特性。虚函数(virtual function)、操作符重载(operator overloading)、多重继承(multiple inheritance)、模板(template)、异常处理(exception)、RTTI(Runtime type information)、命名空间(namespace)逐渐纳入标准。1998年，国际标准组织(ISO)颁布了C++程序设计语言的第一个国际标准ISO/IEC 14882：1998，目前最新标准为ISO/IEC 14882：2011。另外，就目前学习C++而言，可以认为它是一门独立的语言；它并不依赖C语言，我们可以完全不学C语言，而直接学习C++。根据《C++编程思想》(Thinking in C++)一书所评述的，C++与C的效率往往相差在±5%之间。所以有部分人(谁？)认为在大多数场合(哪些？)中，C++完全可以取代C语言。

C++语言发展大概可以分为三个阶段：第一阶段从80年代到1995年。这一阶段C++语言基本上是传统类型上的面向对象语言，并且凭借着接近C语言的效率，在工业界使用的开发语言中占据了相当大份额；第二阶段从1995年到2000

年，这一阶段由于标准模板库(STL)和后来的Boost等程序库的出现，泛型程序设计在C++中占据了越来越多的比重性。当然，同时由于Java、C#等语言的出现和硬件价格的大规模下降，C++受到了一定的冲击；第三阶段从2000年至今，由于以Loki、MPL等程序库为代表的产生式编程和模板元编程的出现，C++出现了发展历史上又一个新的高峰，这些新技术的出现以及和原有技术的融合，使C++已经成为当今主流程序设计语言中最复杂的一员。

第3章基于视频图像序列的抛洒物检测系统设计3.1 抛洒物问题分析

首先，研究抛洒物视频检测的必要性。抛洒物事件引发的交通事故，不仅在经济上造成重大损失，而且往往也会造成重大人员伤亡。因此，研究公路抛洒物事件的检测是很有现实意义的。

其次，公路抛洒物视频检测的可行性。本系统从技术与经济两方面来分析其可行性。

在技术方面抛洒物一般描述为，在监控视频中，从运动目标上分离，逐渐静止到场景中，并融入背景的物体。在公路上的抛洒物是从车辆目标上分离的，且抛洒物一般较小(与车辆相比)。也就是说，抛洒物具有以下特征，从运动的车辆目标上分离，其外形特征与车辆目标差别很大，运动一段时间后，静止到场景中。那么，分析到此，已经基本可以断定公路抛洒物的检测是可行的了。第一，从公路监控视频中，检测出目标，包括车辆目标和抛洒物(在运动阶段的时候)，这一点没有问题；第二，从目标中，分离出车辆目标，根据上面分析的抛洒物与车辆目标在特征上有较大差异，所以，这一点用分类器可以做到；第三，从除去车辆目标的剩余目标中区分出抛洒物，这一点可以根据其静止的特征，将此问题转换成静态前景物的检测。第一、二两点，可行性毋庸质疑，接下来，讨论第三点的可行性。经过第二步区分出车辆目标之后，剩余目标均为可疑目标了，根据抛洒物的静止特征，用静态前景物的检测方法，将其检测出来，另外，目前很多用于遗留物体检测和滞留与偷窃物检测等算法均属静态前景物检测算法范畴，至此，可以说第三点也是可行的。综合上述分析，通过公路监控视频对抛洒物检测，在技术方面是可行的。

在经济方面，基于监控视频的抛洒物检测，可以利用公路原有的视频监控设备，并能提高和改善传统的、落后的人工视频监控的状况，提高设备的利用价值，对提前预防交通隐患，保障公路高效安全运行有着十分重要的意义，因此，在经济方面也是可行的。

此外，通过上面的分析，公路抛洒物检测尽管是可行的，但是，依然面临很多问题。第一，监控环境属于室外环境，复杂多变，场景在一天中随时间的变化而变化(光线变化)，并受季节和天气(阴、晴、雾等)的影响，抛洒物的检测最终要使用静态前景物检测算法，这类算法大都需要基于一张可靠、真实的背景，因此，如何在这复杂多变的场景下提取具有较强鲁棒性的背景，是本系统面临的第一个问题；第二，在如此复杂多变的监控场景下，如何准确、完整地检测到目标，

特别是目标与背景在灰度上接近的情况下，因此，获得一个适合公路监控场景的目标检测算法，是本系统面临的第二个问题；第三，公路上的抛洒物虽然与静态前景物有相似之处，但还是有其自己的特征的，而且公路的场景也要比一般应用静态前景物检测算法的室内环境复杂的多，如遗留物体检测算法、滞留与偷窃物体检测算法等，它们的应用场景均为室内，这些不同，使得本系统不能直接把一般的静态前景物检测算法应用到本系统的抛洒物检测系统中，因此，在已有静态前景物检测算法的基础上，找到适合公路抛洒物检测的算法，是本系统面临的第三个问题。

3.2 性能需求分析

在性能分析阶段，分析人员的主要任务是：对用户的需求进行鉴别、综合和建模，清除用户需求的模糊性、歧义性和不一致性，分析系统的数据要求，为原始问题及目标软件建立逻辑模型。为了保证系统能够长期、安全、稳定、可靠、高效的运行，系统应该满足以下的性能需求：

1. 系统处理的准确性和及时性。系统处理的准确性和及时性是系统的必然要求。在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足信息处理的需求。

2. 系统的开放性和系统的可扩充性。系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。例如数据表中用户选择字段方式的改变，用户查询的需求也会不断的更新和完善。所有这些，都要求系统提供足够的方法进行功能的调整和扩充。而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，即系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。

3. 系统的易用性和易维护性。要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面。针对用户可能出现的使用问题，要提供足够多的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。

4. 系统的数据要求。数据录入和处理的准确性和实时性；数据的一致性与完整性；数据的共享性与独立性。数据输入的格式应符合业务习惯，并且直观、方便。要求系统处理的数据能准确无误，同时输出信息要求直观、简洁。

5. 系统的可靠性。系统运行具有较高的可靠性，提供严格的并发控制，确保数据的一致性和正确性。

6. 系统的安全性。系统安全措施可靠、高效、可维护性好，有权限控制。

7. 系统的可移植性。系统开发完成后，要能运行于任何Windows XP/LINUX 操作系统所构成的计算机网络环境下。

3.3 系统总体设计

该系统由视频处理模块、目标检测模块、抛洒物检测模块、抛洒物判定模块、数据处理模块、输出模块共6个模块构成。首先，在分析常用的运动目标检测算法的基础上，采用背景差分法，以保证运算的时效性。通过图像的预处理，背景提取与更新，背景差分，阴影消除等步骤，完成运动目标的检测。在前面工作的基础上，应用基于双重背景的遗失物检测方法到抛洒物事件检测中。可以很好的适应公路交通这一特殊环境，达到了很好的检测效果。图3-1为基于视频图像序列的抛洒物检测系统的结构示意图。

图3-1 基于视频图像序列的抛洒物检测系统框图

其中各个模块功能如下：

1. 视频处理模块

视频处理模块主要负责视频图像的采集接收及图像序列的初始处理工作，如初始背景的建立，背景差分法的差分图像的获得以及图像的基本处理，为后续的模块提供原始的分析对象。如图3-2所示，

图3-2 视频处理模块框图 2. 目标检测模块

目标检测模块主要负则背景差分。

3. 抛洒物检测模块

抛洒物检测模块主要负责双重背景的建立、更新及差分工作。为抛洒物的判定建立原始的判断依据。抛洒物判定模块综合分类识别模块的输出结果及抛洒物视频处理模块 抛洒物检测模块

目标检测模块 图像输入 初始背景的建立 背景差分 帧差分 灰度化 形态学滤波 二值化 抛洒物判定模块 数据处理模块 输出模块

检测模块的原始数据，采用基于动态矩阵、差分矩阵和双重背景的抛洒物检测方法，最终判定抛洒物事件的发生。

4. 抛洒物判定模块

抛洒物判定模块综合分类识别模块的输出结果及抛洒物检测模块的原始数据，采用基于双重背景的抛洒物检测方法，最终判定抛洒物事件的发生。

图3-3抛洒物检测模块框图 5. 数据处理模块

数据处理模块对上述模块产生的各种数据进行统计及更新，交由输出模块进行输出。

6. 输出模块

输出模块根据数据处理模块传递过来的数据进行分类输出，包括运动目标的框取车辆与非车目标的区分，抛洒物的标记以及各个交通参数的显示等；原始数据的格式化及文件输出；抛洒物事件图像的抓拍存储等功能。

视频处理模块 帧差分 动态矩阵 保存

恢复 输出 FO i (x,y) FC i (x,y)

原始背景 当前帧 当前背景 更

新

第4章基于视频图像序列的抛洒物检测系统实现4.1 基于视频图像序列事件检测的一般步骤

近年来，基于视频图像序列的目标检测是计算机视觉领域备受关注的前沿，它通过视频摄像机和计算机模仿人眼的功能，分析、处理和提取各种所需的信息，涵盖图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能等学科知识范畴，广泛应用于工业、军事、医学、交通以及农业等各个领域[7]。特别是在智能交通领域，通过视频图像获取信息直接便捷，信息丰富，且可以全天候多角度进行记录和检测，已成为重要的研究方向。基于视频图像序列的事件检测一般包含五个阶段，见图4-1。

图像获取图像预处理目标检测事件检测

图4-1基于视频图像序列事件检测的一般步骤

其中运动目标检测的主要工作是通过分析视频图像序列，将运动目标从背景图像中提取出来。这对后续的运动目标轮廓的提取，运动目标的跟踪及其特征参数的计算，以及进一步的分类识别非常重要。因为根据抛洒物的特征，需要分类识别的对象就是运动的目标。能否准确快速地检测运动目标并分离出来，是抛洒物检测能否成功的一个大前提。

4.2 图像预处理

4.2.1. 图像灰度化

图像灰度化就是将彩色图像中的彩色信息剔除，只包含亮度信息。由于彩色图像每个像素的颜色有R、G、B三个分量，而每个分量有255个值，这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)的颜色的变化范围[8]。为了简化运算，一般先将图像转化为灰度图。灰度图是把亮度值进行量化等分成0到25，共256个级别，0最暗(全黑)，255最亮(全白)。灰度图与彩色图像同样反映整幅图像的整体和局部的色度和亮度等级的分布和特征。在RGB模型中，如果R=G=B，即图像的RGB分量取相等的值，则颜色(R,G,B)就表示灰度色。图像的灰度化处理可用多种方法来实现。常见的灰度化方法有最大值法R=G=B=max(R,G, B)，平均值法R=G=B=(R+G+B)/3，加权平均值法R=G=B=W R R十W G G+W B B等[9]。可以看出不论采取哪种方法，使图像由原来的三维特征灰度化后降为一维特征必然丢

失部分信息，其原有的颜色特征往往改变或丢失，使得同一种二值化方法因为一幅彩色图像不同的灰度化处理过程常常得到不同的结果。根据RGB和YUV颜色空间的变化关系可建立亮度与R、G、B三个颜色分量的对应，以这个亮度值表达图像的灰度值，如式4-1所示

Gray=0.299R + 0.587G +0.114B 式4-1 其中Gray表示图像中像素的灰度值，R表示该像素的红色分量，G表示绿色分量，B表示蓝色分量。0.299，0.587，0.114分别为前人实验和理论推导证明得出的最合理灰度图像的权值。OpenCV提供函数

cvCvcolor(const CvArry*src, CvArr*dst, int code)

实现图像的灰度化，其中src为原彩色图像，dst为处理后图像，code为色彩空间转换方式，在这里code为CV_BGR2GRAY。

a 原RGB 图像b灰度图

图4-2 彩色图像的灰度化

4.2.2 图像去噪

在数字图像生成和传输的过程中研究人员发现图像经常会受噪声的干扰，从而导致图像的质量变的很差，导致后续的分析和处理受到影响。因此这一步在图像处理中对噪声滤波的作用尤其重要。

图像中噪声多种多样，这些不可避免的噪声不仅图像信号的相位有影响，而且对图像的幅度也有影响并且十分复杂。其中，图像信号与在该信号中存在的噪声是相互独立并且是不相关的，另外一些则是相关的，有些噪声与该噪声本身也是相关的，因此要更好的减少目标图像中的噪声，就要分析具体情况然后采用不同的手段来加以处理，最终使处理的图像达到一定的效果。加性噪声与乘性噪声是图像中常见的噪声，除此之外还有量化噪声，顾名思义，信号与噪声二者相加为加性噪声g = f +n、相乘关系即为乘性噪声g = f +fn，其中 f 为信号，n 为噪声。研究过程中在有效平滑图像中的无用噪声同时又能保持图像细节是本系统的主要研究问题之一。本系统主要使用中值滤波和均值滤波方法去除和减弱噪声以改善图像质量。中值滤波利用相邻像素的强度的中值代替该该点像素的强度值；

均值滤波用图像中该像素点邻域强度的算术平均值取代该点的像素值，从而起到对图像的平滑作用，能够有效的抑制脉冲的干扰。

1. 均值滤波

是一种典型的线性空间滤波算法，也是平滑滤波的方法，是一种通过模糊处理来减小噪声的有效的预处理方法，该方法在提取目标图像中关注的目标是否能很好的去掉其中的干扰和琐碎的细节。

图像均值滤波的过程如下，以图像上任意一点为中心，取像素个数为N= m×n的区域S，然后以这N 个像素点的灰度的算术平均值作为处理后的图像的像素的灰度值，设f( x,y )为被噪声干扰的要处理的原图像，g ( x,y )为经过滤波处理后的图像，下式为均值滤波的表达式：

从上式可以看出均值滤波在处理过程中将处理像素点的灰度被相邻域的所有的像素点的灰度值的平均值来替换，做到了很好的对零均值高斯分布噪声的抑制。缺点就是在使用的过程中造成了图像的模糊化，因此在图像尖锐性要求不高的情况下使用效果较好。图4-3为受高斯噪声影响下的图像做均值滤波的结果：

a 原灰度图像

b 加入高斯噪声

c 四邻域均值滤波

d 八邻域均值滤波

图4-3 视频图像均值滤波结果

2. 中值滤波

中值滤波是图像处理中的非线性信号处理手段，与中值滤波方法对应的滤波器称为非线性滤波器。中值滤波的中心思想是基于排序统计理论上并能有效抑制噪声的非线性的信号处理技术。因为它的方便之处是在实际运算中不用知道所有图像的统计特性。1971 年，中值滤波器首先被J.w.Jukey提出并将该方法使用在一维信号处理中，慢慢的随着技术的提高该方法又被延伸的用到二维图像信号处理技术中。该滤波器在某些情况下可以克服一些图像的细节模糊问题，这些模糊问题一般出现在最小均方滤波、邻域均值滤波等的线性滤波器中，但是在点、尖顶、线等细节多的图像序列中一般不适合采用中值滤波。接下来将介绍中值滤波的基本理论。

传统的中值滤波的平滑窗口个数一般为奇数个，把滤波窗口移动后将本窗口中的指定点的灰度值，即是窗口正中间那个点的灰度值，用窗口中的存在的所有灰度值中间的那个值来换。但实际中也存在滑动窗口中具有偶数个，其滤波的中值是按排序后中间数值的平均值计算。

一维中值滤波定义为：

上式中，med 表示对图像中的像素进行求中值运算。上式中是对2N + 1个像素排序，最终输出像素即该像素序列的中值。

同理，二维像素矩阵表示的则是二维图像，二维中值滤波适用于二维像素矩阵。下式给出二维中值滤波的定义：

方形、十字形、圆环形等是二维中值滤波常见的窗口形状，线状型圆形也较为常见，实际中会根据需要采用合适的窗口形状和尺寸，不同的选择会出现不同的滤波的结果。

图4-4为加入椒盐噪声后的图像进行不同窗口的中值滤波。由实验可知，采取的窗口尺寸变大时图像会变得模糊。

a 原灰度图像

b 加入椒盐噪声

c 3*3 中值滤波

d 5*5 中值滤波

图4-4 视频图像中值滤波结果

4.2.3. 二值化

图像包括目标、背景、噪声，而目标检测与跟踪中的有用信息是图像中的前景目标，二值化的定义是利用图像分割算法将图像中的前景目标像素点与背景像素点分开，它是运动目标检测过程中不可缺失的一个重要步骤，具体做法如下，如果输入的图像为f (x,y)，输出图像为 F(x,y)，通常会选取一个阈值T ，对图像的二值化变换函数表达式：

上式中阈值 T 将图像 F(x,y)分成两部分，在本系统中大于 T 的像素点设为白色(目标物体)，小于 T 的区域为黑色(背景)。图4-5为视频其中一帧灰度图像经过二值化处理的结果。

a 原灰度图像

1， f( x,y)≥

T

F (x,y )= 0， f(x,y)＜T

b 二值化图像

图4-5 灰度图像的二值化

图像经过二值化后不仅使它的容量比相对应的灰度图像小，操作中计算速度快，更有利于后面的布尔逻辑运算，而且通过对转换过的二值图像的计算还可以很容易的计算出目标物体的大小和位置等几何特性。确定合理的阈值是二值化的关键，它影响到目标信息的完整性，好的阈值对后续的处理起到很大的作用。常用于确定阈值的方法分为模态法、可变阈值法、判别分析法；还可以分为自适应阈值确定方法也为软阈值法和固定阈值确定方法也为硬阈值法。固定的阈值的设定是根据经验人为的设定一个阈值，如果对图像的亮度有了大致的了解后再设定阈值，则可以大大提高设定的准确度，自动阈值设定于手动的规则不一样，原理是先对整幅灰度图像进行扫描，再跟踪图像中的像素点周围的亮度情况来自动设定一个阈值。而本系统中采取的是根据实际情况来选取合适的阈值T对其差分图像二值化。

4.3 常见运动目标检测算法

运动检测处于运动视频分析的最底层，是运动视频处理的基础。目前，基于视频图像序列的运动目标检测，比较常见的检测算法归纳起来有光流法、帧差法、背景差分法三类。

4.3.1原始背景的提取的方法

1. 光流法

光流这一概念是Gibso首次在1950年提出的，指的是时间变化过程中图像模式的变化速度。因为图像中的物体是一个个的像素点组成的，那么物体的运动就可以等价于这些像素点的变化，运动物体以像素点集合为研究对象上转变为灰度值在图像中的变化，上述像素点变化的集合就称为光流场。

光流法作为一种目标检测方法，基本思想是把亮度恒定作为约束假设或以灰度梯度基本不变为基础，该方法首次是被学者Horn和Schunck在20世纪八十年代初提出的，所谓的光流法就是将目标在连续的两帧图片上的前后移动对应的像素用向量来表示，使用该方法进行运动目标检测时要考虑到运动目标随着时间变化时所具有的光流特性。检测原理如下：给目标图像中存在的每一个像素点均赋给一个速度矢量也为光流矢量，便形成一个图像的光流运动场。根据每一个像素点的光流矢量特性对图像进行动态上的分析，当前景物体与他所在的图像背景之间保持相对运动，由目标的运动而产生的运动矢量必然不同于相邻背景中的运动矢量，这样就能很好的检测到目标所在的位置。下面为光流法流程图：

采集某一时刻

图像像素点的

灰度信息

解相关光流约

束方程求像素

点的速度矢量

分析光流矢量

场最后检测出

运动目标

图4-6 光流法流程图

运动一致的区域，光流表现出一致性；运动不一致的区域，光流表现出不一致。通过对光流场进行分析，可以实现运动目标的检测和跟踪。光流场是一种二维瞬时速度场，其中的二维速度场矢量是景物中可见点的三维速度矢量在成像表面的投影。光流不仅包含了被观察物体的运动信息，而且携带着有关景物三维结构的信息。光流法检测运动目标的基本原理是：给图像中的每一个像素点赋予一个速度矢量，从而形成一个图像运动场，在运动的一个特定时刻，图像上的点与三维物体上的点一一对应，这种对应关系可由投影关系得到。根据各个像素点的速度矢量特征，可对图像进行动态分析。若图像中没有运动目标，则光流矢量在整个图像区域连续变化。当舞台和背景图像有相对运动时，运动物体所形成的速度矢量必然和邻域背景速度矢量不同，从而检测出运动物体的位置。该方法的优点是光流中的信息丰富，包括目标的运动信息以及所在背景中的三维信息全在其中，不需要预先知道场景的任何信息就能检测独立运动的对象，在静止背景和运动背景情况下均适应，更大的优点是该方法在应用场合优越于帧间差分法和背景差分法，因为光流法对背景的要求不高，尤其在摄像机运动的情况下也能够检测

基于Android的视频通话系统的设计与实现毕业设计论文

东北大学毕业设计（论文）摘要基于Android的视频通话系统的设计与实现 摘要 近年来，智能手机操作系统发展迅速，尤其是Android系统的迅猛发展已经将全球智能手机市场引领到了非常火爆的状态。随着手机社交网络、手机多媒体通信和手机游戏等应用程序不断被开发出来，各种基于智能手机操作系统的应用程序正在逐渐影响和改变人们的生活方式。实时视频流技术在可视电话、远程教育、视频点播等方面得到了广泛的应用。 本文设计并实现的基于Android的视频通话系统采用C/S架构，包括PC和手机两个客户端。手机端使用Android2.3操作系统。本系统共包含四个子系统：PC端接收子系统、发送子系统，Android端接收子系统、发送子系统。接收子系统实现数据接收、转码和呈现，发送子系统现实数据采集、编码压缩和数据发送。PC端基于JMF框架来实现，Android端使用Android Camera类及其相关类来实现。本文对国内外视频通话的研究情况以及今后的发展前景，对实现视频通话所涉及到的协议和相关技术进行了分析，在此基础上提出了一种可行的网络视频通话设计方案，并通过需求分析、详细设计、编码实现、单元测试以及集成测试等过程完成了本系统的设计与实现。 本系统实现了跨平台视频通话，使PC与Android之间的视频通话成为了可能，可以起到丰富人们日常生活交流和娱乐方式的作用。 关键词：Android，视频通话，JMF，PC，RTP/RTCP

Design and Implementation of an Android-Based Video Calling System Abstract In recent years, the rapid development of smart phone operating system, especially Android system, has led the global smart phone market into explosion state. With some application such as mobile social networking, mobile media communications and mobile games being continually developed, a variety of application on smart phone operation systems are increasingly affecting and changing people’s lifestyles. The real-time video streams technology is used widely in such aspects as videophone, distance education and video on demand. The system based on android uses c/s architecture. It includes two clients. One is on the Windows system, the other one is on the Android 2.3 system. There are four subsystems. Each of clients has a send subsystem and a receiver subsystem. The main function of the receiver subsystem is to receiver data from internet and decodes that data. After that, it will display that data as soon as possible. The main function of the send subsystem is to collect data from camera and then encodes the data. After that, the data will be sanded to the Internet. On the PC client, we use the JMF framework. One the Android client, we use Android API. This paper firstly introduces the research condition of the video call and development tendency. It analysis some technologies about the video calling system and comes up with a feasible plan. It introduces the video calling system about requirement analysis, detailed design, realize and testing. This system achieves the cross-platform video calling. It becomes possible to make video calling between PC and Android and will enrich the people’s communication and entertainment in their daily lives. Key words: Android, video call, JMF, PC, RTP/RTCP

视频监控毕业设计

视频监控毕业设计

目录 第一章前言 0 1.1 选题背景 0 1.2 研究意义 (1) 第二章需求分析与方案制定 (3) 2.1功能性分析 (3) 2.2可行性分析 (3) 2.3设计的主要目标任务 (3) 第三章模块特性介绍 (4) 3.1 S3C2440嵌入式系统开发板简介 (4) 3.2 芯片特性简介 (5) 第四章系统硬件设计 (6) 4.1 系统的硬件框图 (6) 4.2电源部分 (7) 4.3 JTAG接口 (8) 4.4 复位系统 (9) 4.5 CSI摄像头接口 (10) 4.6 10/100M网卡接口 (11) 4.7 RS232接口 (11) 第五章系统软件设计 (13) 5.1开发板Bootloder的烧写 (13)

5.2开发板系统内核的烧写 (14) 5.3开发板根文件系统的烧写 (15) 5.4 Cmos摄像头的驱动程序 (16) 5.5平台的移植 (16) 5.6视频信息显示页面（包括远程登录的登陆界面） (16) 结论（结语）部分 (17) 参考文献 (18) 附录 (19) 致谢 (20)

第一章前言 1.1 选题背景 随着人们生活水平的提高，现在的人们对自身安全方面的需求有了巨大的提高，不仅仅是个人，很多企业也在这方面花费了巨大的人力和物力。人们需求有一种高性能的安防技术来为自己提供保障。当今社会的科技发展迅速，信息传输技术五花八门，通过对一些传统上的技术进行升级实现了很多高性能的安防技术，采用视频监控是其中一种。视频监控业务具有悠久的历史，在传统上广泛应用于安防领域，是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来，随着宽带的普及，计算机技术的发展，图像处理技术的提高，视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用，目前在国内外已引起了越来越多的关注。视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。在视频技术不断的发展情况下,视频监控目前可分为两大类:数字视频监控系统和网络监控( 嵌入式视频监控系统 )。 1、视频监控的数字化首先应该是系统中信息流（包括视频、音频、控制等）从模拟状态转网络视频编解码器为数字状态，这将彻底打破“经典闭路电视系统是以摄像机成像技术为中心”的结构，根本上改变视频监控系统从信息采集、数据处理、传输、系统控制等的方式和结构形式。信息流的数字化、编码压缩、开放式的协议，使智能网络视频监控系统与安防系统中的各个子系统间实现无缝连接，并在统一的操作平台上实现管理和控制，这就是系统集成的含义。 2、视频监控的网络化将以这系统的结构将由集成式向集散式系统过渡，集散式系统采用多层分级的结构形式，具有微内核技术的事时多任务、多用户、分布式操作系统以实现抢先任务调度算法的快速响应，组成集散式视频监控系统的硬件和软件采用标准化、模块化和系统化设计，视频监控系统设备的配置具有通用性强、开放性好、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、人机界面友

课程设计-自动化生产线监控系统

摘要 (2) 一：概述 (3) 二：自动化生产线监控系统的方案设计 (3) 2.1、研究的目的、意义 (3) 2.2、自动化监控系统的控制要求 (4) 三、自动化生产线监控系统电路设计 (4) 3.1、设备选型 (4) 3.1.1、命令输入设备选型 (4) 3.1.2、传感器设备选型 (4) 3.1.3、计算机选型 (4) 3.1.4、I/O选型 (4) 3.2、系统方框图 (5) 3.3、FX2N-48MR 的I/O分配表： (5) 3.4、系统接线图 (5) 3.5、系统软件选型 (6) 四、系统软件的设计与调试 (6) 4.1、建立工程 (6) 4.2、定义变量 (9) 4.2.1变量的分配 (9) 4.2.2变量定义的步骤 (9) 4.3画面的设计与编辑 (12) 4.4 动画连接和调试 (15) 4.5 控制程序的编写 (16) 4.5.1 事件命令语言程序的编制 (16) 4.5.2应用程序命令语言程序的编制 (17) 五、程序的模拟运行遇调试 (18) 5.1 配置画面 (18) 5.2程序的模拟调试 (19) 六、软硬件联调。 (19) 6.1 系统的电路连接 (19) 6.2 FX2N-48MR 型PLC通信参数设置 (19) 6.3 在组态王中进行三菱FX2N-48MR型设备配置 (19) 6.3.2 将I/O变量与设备进行连接 (21) 6.3.3 系统软、硬件的联调 (21) 七、结论 (21) 八、致谢：..................................................................................错误！未定义书签。参考文献. (22) 附录： (23)

(电脑点歌系统设计)毕业论文

.辽宁警官高等专科学校毕业设计（论文） 电脑点歌系统设计 系：高职计算机系 专业： 学生： 指导教师： 完成日期：2013年5月31日 .

辽宁警官高等专科学校毕业设计（论文）电脑点歌系统设计 总计毕业设计（论文）页 表格表 插图幅

. 摘要 随着现如今经济文化水平的显著提高，人们对生活质量及工作环境的要求也越来越高。同时，随着生活节奏的加快，每个人都处于忙碌繁乱的社会当中,不论是在家庭,工作场所,或是学校中,无时无刻充满着生活和学习上的压力。在工作之余，找到一种能够缓解压力，释放疲劳的娱乐方式，已成为大家共同的愿望。然而，受到工作条件和时间的限制，越来越多的人们选择了去KTV唱唱歌，跳跳舞。因为去KTV既方便省事，又能更好更快地愉悦心情。 为了满足广大消费者的需求，进一步完善和加快娱乐业管理信息化进程，针对我国娱乐业的特点和需求，结合以往娱乐软件的开发经验，以娱乐业管理科学化规范化为出发点，开发了这一个具有实用性、高效性、功能划分细致及较高的灵活性和可扩充性的KTV点歌系统。 论文详细论述了系统总体设计思想、数据库设计以及功能模块设计等，给出了自动点歌系统一般流程。该系统主要包括：按拼音点歌、按数字点歌、按歌名点歌、按歌星点歌等四大点歌模块。 关键词：娱乐；自动点歌；模块 I

Abstract Now with economic and cultural level of the improved significantly and people to the quality of life and working environment request more and more is also high. At the same time, along with the speeding up of the pace of life, everyone in the society of FanLuan busy, both in the family, the workplace, or school, always full of life and the pressure in study. In the interim, find a can relieve pressure, release fatigue of entertainment, has become a common desire. However, by working conditions and time limit, more and more people chose to the KTV sing sing and dance. Because to the KTV, which is convenient for save trouble, and can better and faster cheerful mood. In order to meet the needs of the consumers, to further improve the entertainment industry and to speed up the process of information management, in view of the characteristics and needs of the entertainment industry, combining with the development of the entertainment software past experience, with the scientific management of the entertainment industry standardization as the starting point, the development of this is practical, high efficiency, functional division meticulous and high flexibility and scalability of KTV the song system. Paper discusses the overall design thought, system function module design database design, and etc, and gives the general flow system to the song. The system mainly include: the pinyin, according to the song, according to the title song digital song by song singer, and so on four big song module. Key words: entertainment;automatic ;song module

基于视频图像序列的抛洒物检测毕业设计资料

基于视频图像序列的抛洒物检测第1章概述1.1 论文研究背景 如今，中国高速公路里程已达7.4万公里，居世界第二位[1]。随着高速公路、城市公路通行量的不断增加，交通事故所带来的安全隐患也所之增加，在众多危害安全的事故中交通事故是当前最为严重的，而中国交通局对近10年交通事故官方统计显示，世界上因交通事故死亡人数最多的国家中，中国位列前三之中。至今中国每年交通事故约50万起，每年的事故死亡人数均已达到10万人以上，已经连续十年居世界第一。 而今，随着我国经济的不断发展，交通需求的不断增长，高速公路和隧道已成为经济社会发展的重要助推器。然而，高速公路在给人们带来巨大的经济效益和社会效益的同时，各类交通事故也明显增加，尤其是各类恶性重大事故频发，据不完全统计，2005年底每万公里死亡1823人，死亡人数以每年近20%的比率递增。由于高速公路和隧道具有车流量大、行车速度高等特点，一旦发生交通事故将会非常严重，不仅一次事故殃及的车辆多、伤亡率高，还会造成严重的交通阻塞和行车延误，而且还可能会引起二次事故的发生，严重影响高速公路和隧道的整体通行能力和运营效率。而高速公路里程长，交通事件自身又有很强的随机性，如何快速检测交通事件，最大限度地减少交通事件的发生和影响，一直是国际交通领域所关注的问题。 城市中大货车货运过程中抛洒物事件已经严重危害交通安全，成为造成交通事故的主要原因之一，其带来的安全隐患是我们急需重视及解决的问题。因过往车辆上的抛洒物、坠落物引发的交通事故不仅给通行车辆和司乘人员造成了生命财产损失，影响了道路的通畅，而且给高速公路运营管理单位带来了经济损失和诉讼纠纷，损害了高速公路的社会形象。每天通过车辆数以千万计，路面上抛洒物、坠落物随时随地可能出现[2]。尽管高速公路管理单位已安排保洁工路面巡查，养排中心专职巡查，交警路政也在巡查，但仍不可能做到在时间上、空间上的无缝覆盖。而这些抛洒物、坠落物很有可能随时引发交通事故，给过往司机旅客造成财产甚至生命的损失，给高速公路经营管理带来经济上、法律上的纠纷和后果。如何及时准确的检测到抛洒物事件的发生，高效率的检测路面上产生的抛洒物，并且及时清理避免造成交通事故已经成为国内外交通部门关注的热点问题。

视频监控系统方案设计.doc

教二二楼视频监控系统 设 计 方 案 课程名称：弱电工程综合实训 指导教师： 项目设计：闭路电视监控系统 设计人： 班级 项目小组：第6组 组员

目录 目录 (2) 1 工程概况 (3) 1.1 建筑物概述 (3) 1.2 视频监控的意义 (3) 2 系统设计原则 (4) 3 系统设计依据 (4) 4 方案总体设计 (5) 4.1 系统设计方案 (5) 4.1.1 视频模拟处理部分 (5) 4.1.2 通信部分 (6) 4.1.3 视频数字处理部分 (6) 4.2 系统部暑说明 (7) 4.3 集中监控功能 (7) 4.4 集中监控建设要求及参数标准 (8) 5 设备参数及布置 (9) 5.1 摄像头选择参数 (9) 5.1.1 摄像头数量及布置情况 (9) 5.1.2 摄像头的规格参数 (9) 5.1.3 监控系统服务器存储要求 (10) 5.1.4 场所布线 (10) 5.2 监控服务器及显示器 (10) 5.2.1 四路嵌入式硬盘录像机 (10) 5.2.2 矩阵 (11) 5.2.3 矩阵主机控制键盘 (12) 6 系统技术特点 (13) 7结论 (14) 参考文献 (14)

1 工程概况 1.1 建筑物概述 教二二楼有施耐德照明系统实验室、传感器实验室、电机控制实验室、楼宇控制实验室、空调制冷实验室、单片机应用技术实验室、PLC实验室以及两个办公室，走廊是“L”型，西走廊长36m，宽2.45m，南走廊长57m，宽2.45m。西走廊尽头是门，南走廊尽头是窗中间有扇门另一个尽头是电梯、楼梯。 1.2 视频监控的意义 监控系统是安全防范领域中的重要组成部分，系统通过摄像机及其辅助设备（镜头、云台等），直接观察被监视场所的情况，同时可以把被监视场所的情况进行同步录像。另外，电视监控系统还可以与防盗报警系统等其他安全技术防范体系联动运行，使用户安全防范能力得到整体的提高。 视频监控具有明显的应用特点，它主要用于工业、交通、商业、金融、医疗卫生、军事及安全保卫等领域，是现代化管理、监测、控制的重要手段之一。由于它首先应用于工业，所以有时又称它为工业电视。应用电视能实时、形象、真实地反映被监视控制的对象。利用这一点，及时获取大量丰富的信息，极大地提高了管理效率和自动化水平。同时，在某些场合，利用应用电视解决人们不能直接观察的困难，使其成为一种有效地观测工具，发挥不可替代的独特作用。因此，应用电视越来越受到人们的重视，在现代社会的各个方面得到越来越多的应用。

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知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事；今天的香港要抢知识,要以知识取胜 视频监控系统 (市场营销专业营销04（1）班 ***) 摘要：随着现代电子技术的发展 视频监控系统也逐步由模拟走向数字化 视频监控系统是安防领域中的重要组成部分 是所有安全系统中最关键的子系统 系统通过遥控摄像机 直接观察被监视场所的情况 同时可以把被监视场所的情况进行同步录像 另外 视频监控系统还可以与防盗报警系统等其它安全技术防范体系联动运行 使用户安全防范能力得到整体的提高 视频监控系统能在人无法直接观察的场合 适时、清晰、真实地反映被监视控制对象的画面 视频监控系统已成为在现代化管理中监控的最为有效的观察工具 视频监控系统是一种全数字化、全网络化的系统 可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成 方便地实现数据和信息的共享在控制中心 只要有一个工作人员操作 就能够观察多个被控区域 以及远距离区域的监控功能 视频监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成 实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视 能在多操作控制点上切换多路图像；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理 是整个系统的控制核心 关键词：视频监控；采集；传输 Abstract Along with the technical development of modern electronics the video frequency supervision system also gradually from imitate the alignment numeral to turn.The video frequency supervision system is Anne to defend the importance in the realm to constitute the part is in all safe systems most the sub-system of the key.The system passes the remote control camera the direct observation is keep watch on the amenity circumstance

高速公路隧道视频监控系统

高速公路监控系统 课程设计 题目名称 学号 姓名 指导教师 提交日期

高速公路隧道视频监控系统课程设计 一、说明 1、高速公路与一般公路相比，具有线型好，交通流量大，车行速度快等特点，高速公路隧道又是高速公路路网的咽喉路段，如不采用先进的监控管理措施，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞。视频监控系统的建立可实施高速公路咽喉地段交通流量和交通运行监视，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，以确保高速公路安全、快速、舒适、经济地运营。 2、本次设计某公路隧道为单向双车道双洞隧道，上下行线长均为5km，行车道每隔150m左右设置一台摄像机，双洞大约共要64台摄像机。两洞之间由4个车行横洞相连，每1km设计一个车行横洞。隧道的主要技术条件为：隧道单洞净宽10.5m，净高5m，行车道宽7.5m，设计车速80km/h。 3、根据隧道特点，视频监控系统设计应充分考虑到本隧道具有距离长、照度低、通风条件差、湿度高及有害气体浓度大、以及具有较强腐蚀性等特点。系统要求在隧道正常运行时，能够循环显示监视图像，并还能将所有监视画面集中显示。在右报警时，能自动切换进行监视，并能启动录像机进行录像存档。系统还要求摄像机有自动检测功能。 4、对于高速公路隧道的视频监控方案主要考虑隧道的入口、中间段、出口处的实时图像状况。 视频监控系统的功能主要体现在以下几方面： 1）通过网络实现远程视频图像实时浏览； 2）通过图像监控结合远程和本地人员操作经验的优势，避免误操作； 3）通过图像监控报警联动功能，对突发事件及时预警和及时处理； 4）配合其它系统的工作。 5、视频监控系统由视频摄像子系统、图像传输子系统、输出子系统、控制子系统组成。 1）视频摄像子系统，包含摄像机、摄像机镜头、摄像机支架、防护罩、云台等。主要任务是全天候拍摄隧道中监视范围内的车辆及环境场景，完成信息采集。 2）图像传输子系统，主要指视频发射机、中继器、接收机、线缆、视频分配器等。完成采集图像信号的传输工作。 3）输出子系统，包括监视器、硬盘录像机、延时录像机。将接收到的图像一一显示出来。 4）控制子系统，包括云镜控制器或控制键盘、副控键盘、矩阵切换器、画面分割器等。控制系统是实现整个系统功能的指挥中心。 摄像系统将现场的视频信号采集拾取到监视系统中，由传输系统完成视频信号的传递，视频信号在监控室连接到监视器、录像机等输出设备，系统用户通过控制键盘、解码器等控制子系统的设备完成变焦、旋转等功能，其基本原理图如

毕业设计论文设计-视频点播系统

理工大学继续教育学院 毕业设计任务书 类别：高起本 专业：计算机科学与技术 班级：计算机科学与技术A班 姓名：海括 毕业设计题目：视频点播系统 指导教师：宋晔 负责人签字： 年月日

题目：视频点播系统 本系统是一个小型系统，采用SQL Server数据库，将HTML、https://www.wendangku.net/doc/d010668200.html, 及JavaScript完美融合，力求界面美观、操作流畅、易于实现。视频点播系统根据流媒体传输原理，在校园局域网的基础上实现了用户信息管理、视频文件的添加、删除、修改及在线播放和搜索功能。 任务要求： 一、任务容描述： 1．开发工具SQL Server,https://www.wendangku.net/doc/d010668200.html, .NET Framework 2．系统主要功能： （1）操作员管理：能够实现后台管理添加、删除、修改操作员。 （2）用户管理：能够对前台注册的用户进行管理。 （3）视频管理：能够对视频资料进行上传、修改以及删除。 （4）分类管理：能够对电影的分类进行维护。 （5）评论管理：能够对用户的评价进行管理。 三．进度安排 1．第一阶段：要求完成系统需求分析； 2．第二阶段：要求完成系统设计； 3．第三阶段：要求完成系统实现与测试； 4．第四阶段：要求完成毕业设计论文的撰写。 指导教师签字：年月日

理工大学继续教育学院 毕业论文 论文题目：视频点播系统 专业：计算机科学与技术 班级：计算机科学与技术A班 ：海括 学号：a057

摘要 VOD(Video On Demand) 即交互式多媒体视频点播，是随着计算机技术和网络通讯技术的发展，综合了计算机技术、通讯技术而迅速新兴的一门综合性技术。它利用了网络和视频技术的优势，彻底改变了过去收看节目的被动方式，实现了节目的按需收看和任意点播，集动态影视图、声音、文字等信息为一体，为用户提供实时、交互，按需点播服务的系统。 视频点播系统根据流媒体传输原理，在校园局域网的基础上实现了用户信息管理、视频文件的添加、删除、修改及在线播放和搜索功能。本系统是一个小型系统，采用SQL Server数据库，将HTML、https://www.wendangku.net/doc/d010668200.html,及JavaScript 完美融合，力求界面美观、操作流畅、易于实现。 本文结合平台开发实例，阐述了基于Web的交互式视频点播系统的原理、软件结构和设计实现，并在此基础上对网络优化作相应的探索。 关键字：视频点播,SQL Server,https://www.wendangku.net/doc/d010668200.html,

人脸识别毕业设计

摘要 人脸识别技术(FRT)是当今模式识别和人工智能领域的一个重要研究方向。虽然人脸识别的研究已有很长的历史，各种人脸识别的技术也很多，但由于人脸属于复杂模式而且容易受表情、肤色和衣着的影响，目前还没有一种人脸识别技术是公认快速有效的．本文主要讨论了人脸识别技术的一些常用方法，对现有的人脸检测与定位、人脸特征提取、人脸识别的方法进行分析和讨论，最后对人脸识别未来的发展和应用做了展望。 关键字：人脸识别，特征定位，特征提取

ABSTRACT Nowadays the face recognition technology (FRT) is a hot issue in the field of pattern recognition and artificial intelligence．Although this research already has a long history and many different recognition methods are proposed，there is still no effective method with low cost an d high precision．Human face is a complex pattern an d is easily affected by the expression，complexion and clothes．In this paper，some general research are discussed，including methods of face detection and location，features abstraction，and face recognition．Then we analyze and forecast the face recognition’s application and its prospects． Keywords: Face Recognition Technology, Face location，Features abstraction

远程视频监控系统大学毕业论文外文文献翻译及原文

毕业设计（论文）外文文献翻译 文献、资料中文题目：远程视频监控系统 文献、资料英文题目： 文献、资料来源： 文献、资料发表（出版）日期： 院（部）： 专业：电子信息工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 翻译日期： 2017.02.14

外文文献翻译 A System for Remote Video Surveillance and Monitoring The thrust of CMU research under the DARPA Video Surveillance and Monitoring (VSAM) project is cooperative multi-sensor surveillance to support battlefield awareness. Under our VSAM Integrated Feasibility Demonstration (IFD) contract, we have developed automated video understanding technology that enables a single human operator to monitor activities over a complex area using a distributed network of active video sensors. The goal is to automatically collect and disseminate real-time information from the battlefield to improve the situational awareness of commanders and staff. Other military and federal law enforcement applications include providing perimeter security for troops, monitoring peace treaties or refugee movements from unmanned air vehicles, providing security for embassies or airports, and staking out suspected drug or terrorist hide-outs by collecting time-stamped pictures of everyone entering and exiting the building. Automated video surveillance is an important research area in the commercial sector as well. Technology has reached a stage where mounting cameras to capture video imagery is cheap, but finding available human resources to sit and watch that imagery is expensive. Surveillance cameras are already prevalent in commercial establishments, with camera output being recorded to tapes that are either rewritten

毕业设计视频监控系统的客户端设计

视频监控系统的客户端设计 摘要 随着人们对安全的需求日益强烈，视频监控系统作为一种安全防范的有效手段，越来越受到各界的广泛关注。且随着信息、网络、通信及多媒体等技术渗透到人类生活的各个领域的同时，视频监控也开始走进人们的生活，对视频监控的研究由此成为热点。 基于嵌入式的网络数字视频监控技术与互联网有机结合，且融合了信息技术、计算机技术、网络技术以及流媒体技术，己成为监控领域的一个发展趋势。因此嵌入式网络数字视频监控软件的研究将有着广阔的应用前景和巨大的社会效益及经济效益。 文章的核心内容是客户端软件系统的设计与实现。本文基于面向对象的设计思想和模块化的软件设计思想对客户端软件系统进行了模块的划分和细化，依次介绍了各子系统的设计和主要功能函数的设计，其中包括以下重要内容：网络客户端登陆；网络客户端视频预览；网络客户端视频下载；网络客户端视频播放。 文章中的视频监控系统客户端的编程实现使用VC++语言开发，结合视频标准的相关知识，并且采用海康威视的采集卡和开发包。 本文涉及的工作是对监控中心的实现进行研究和实践，它提出的设计思想和实现方式有一定代表性，对相关领域的设计是具有一定借鉴意义的。 关键词：视频监控，客户端，视频预览，视频下载

Abstract As people increasingly strong demand for security, Video Surveillance as a safe and effective means of prevention is becoming more and more public attention. With the information, network, communications and multimedia technologies permeate all areas of human life, video surveillance has also begun into people's lives。Video Surveillance is becoming a hot spot. Based on embedded digital and network , video surveillance technology combine the Internet and the advanced information technology, computer technology, network technology and streaming media technology. Video surveillance has been becoming a trend in the monitoring field. Therefore, digital video surveillance software embedded network research will have broad application prospects and enormous social and economic benefits. The core content of the article is the client software system design and implementation. Based on object-oriented design and modular software design software on the client system and refining division of the module, in turn, introduced the various subsystems of the design and main functions of the design function, including the following key elements: Network Client Login; Network Client main interface design; main interface of the system settings; video file playback; video file retrieval. The video surveillance system client programming use VC++ means. Combined with knowledge of video standards, skilled use of DirectX, and using Hikvision capture card and Development Kit. This work involved monitoring center is the realization of research and practice, it raises the design and implementation methods have some representation on the design of related fields is a certain reference significance. Keywords: Video Surveillance, Client ，Video Preview，Video Download

XX工厂视频监控系统设计方案

工厂 视频监控系统工程 工 程 设 计 方 案 地址：传真：联系电话：

网址：邮箱：1 目录 一、系统应用概述 (3) 二、项目需求 (3) 三、前端设计 (4) 四、XXXXXXXXXXX工厂监控点分布及选型： (5) 五、设备安全 (5) 六、系统主要设备介绍： (6) 1、智能球型摄像机 (6) 2、低照度摄像机 (7) 3、超宽动态摄像机 (8) 4、强光抑制照车牌红外摄像机 (9) 5、一体化摄像机 (10) 6、海康威视嵌入式硬盘录像机 (11) 七、报价清单： (13) 技术支持与人员培训 (15) 售后服务 (15) 附平面设计图 (15) 2 一、系统应用概述 视频监控系统是安全防范技术体系中的一个重要组成部分,是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过嵌入式硬盘录像机及辅助设备（云台、镜头等）直接观看被监视场所的情况，一目了然；同时它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。 二、项目需求 XXXXXXXXXXX工厂是将各摄像机的图像接入本地录像设备（即嵌入式硬盘录像机），通过嵌入式硬盘录像机将模拟图像进行数字化压缩处理后存储在硬盘中，然后通过网络访问嵌入式硬盘录像机，来查看、监视工厂内的安保情况。 系统主要实现功能如下： 1) 图像摄取功能 图象质量好、画面质量清晰逼真 对重要部位进行实时远程监控录像

可进行多画面分割和单画面显示。 可对整个场所进行全方位视频监控。 2) 录像功能 单路和多路图像信号同步录入，本地能保持将近15天的录像时间。 录像方式有以下几种： A、手动录像：人工操作录像； B、全天候录像：一天24小时不间断的录像； C、移动侦测录像：当有移动物体时开始录像，移动物体离开时停止录像； D、报警联动录像：当有传感报警时开始录像； E、事件录像：当发生某些事件时，系统自动开始录像。 录像的存储介质是硬盘，所有资料都存储在硬盘中，当硬盘存满时，系统会自动覆盖之前的录像，以最新的代替最老的，一天覆盖一天的覆盖过去。 3) 显示功能 本地通过显示器,用于终端显像,每一个监视器可显示4/9/12/16分割画面。监控中心可配备电视墙、视频矩阵和控制键盘，可以控制任意画面的任意切换，对监控范围内的所有摄像机进行切换监看。 3 4) 图像检索功能 对录像能方便检索回放；可指定某个时间段任意回放。 录像存储在硬盘录像机的硬盘里，用户可以在任意时间调查录像，可以选择任意一个通道、任意一个时间段的录像，再进行回放查看，如果录像存在疑问，还可以通过USB设备将录像直接拷贝下来。 系统中所用的嵌入式硬盘录像机具有网络功能，将录像机接入到网络上，无论是局域网里的用户还是广域网的用户，都可以通过网络录像机，查看现场的情况。 5) 远程传输功能 可将本地的硬盘录像主机的图像通过网络传输到有关部门进行远程监看。 系统中所用的嵌入式硬盘录像机具有网络功能，将录像机接入到网络上，无论是局域网里的用户还是广域网的用户，都可以通过网络录像机，查看现场的情况。 三、前端设计 根据甲方的需求及提供的图纸，设计大门口安装2支强光抑制照车牌红外摄像机，监看出入车辆情况及大门的情况；设计在侧门（消防紧急出入口）安装1个强光抑制照车牌红外摄像机，监看侧门出入的情况；设计在外围围墙安装15个低照度摄像机，监看外围围墙及厂周边的安保情况；设计在摩托车停放区安装1个低照度摄像机，监看停车场内的停车情况；设计在修车房安装1个低照度摄像机，监看修车房的情况；设计在车间一靠侧围墙通道安装2个低照度摄像机，监看走道的情况；设计在原纸仓的两个装卸货区安装2个低照度摄像机，监看货物的拆卸及出入的情况；设计在成品仓安装7个超宽动态摄像机，主要监视货物的出入情况；设计在车间一安装4个球型摄像机，监看车间内的工作情况；设计在3号厂房一层安装4个低照度摄像机，监视四个产品成品出口；在3号厂房二层安装3个球型摄像机，监视二层厂房内的工作情况；设计在4号厂房的一层、二层共安装6个球型摄像机，监视一、二层厂房内的工作情况；设计在办公楼安装若干个摄像机，确保办公室安保情况和协助管理；设计在宿舍楼安装若干个摄像机，确保宿舍楼的安保情况。