数字图像课程设计 监控视频中道路车流量检测系统设计

第一篇：数字图像课程设计 监控视频中道路车流量检测系统设计

山东建筑大学

课 程 设 计 说 明 书

题

目：

课

程：

院（部）：

专

业：

班

级：

学生姓名：

学

号：

指导教师：

完成日期：

监控视频中道路车流量检测系统设计

数字图像处理课程设计

信息与电气工程学院

电子信息工程

电信

2013年6月

山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

目录

摘要································································································II 1 设计目的························································································1 2 设计要求············

··················································1 3 设计内容························································································2 3.1运动车辆检测算法比较································································ 2 3.2形态学滤波·················································································5 3.3车辆检测···················································································6 3.4车辆计数···················································································9 3.5软件设计····················································································9 总结与致谢·························································································10 参考文献····························································································11 附录···································································································12

I 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

摘 要

获得实时的交通信息是当前各种检测方式的前提，但是现有的信息采集方式并不能满足交通管理与控制的需求。随着计算机技术的快速发展，基于视频的检测技术在交通中得到了广泛的应用，同其它检测方式相比，它具有检测范围大、设置灵活、安装维护方便、检测参数多等优点。基于图像处理的视频检测方式近年来发展很快，已成为当今智能交通系统的一个研究热点。本论文对视频交通流运动车辆检测的内容进行了深入地研究。结合视频图像详细的介绍了视频检测中的背景更新、阴影去除、车辆分割等关键技术和算法，介绍了视频检测的方法。最后在MATLAB的平台上进行了系统实现设计。实验结果表明，该算法具有一定的可行性，能够快速的将目标参数检测出来

关键词：MATLAB；帧间差法；车辆检测

II 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 设计目的

随着经济的发展,人民生活水平的提高,汽车保有量大幅增加,怎样安全高效地对交通进行管理,就显得非常重要.解决这一问题的关键是建立智能交通系统(ITS),其中车辆检测系统是智能交通系统的基础.它为智能控制提供重要的数据来源

作为ITS的基础部分,车辆检测系统在ITS中占有很重要的地位,目前基于视频的检测法是最有前途的一种方法,它是通过图像数字的方法获得交通流量信息,主要有以下优点:(1)能够提供高质量的图像信息,能高效、准确、安全可靠地完成道路交通的监视和控制工作.(2)安装视频摄像机破坏性低、方便、经济.现在我国许多城市已经安装了视频摄像机,用于交通监视和控制.(3)由计算机视觉得到的交通信息便于联网工作,有利于实现道路交通网的监视和控制.(4)随着计算机技术和图像处理技术的发展,满足了系统实时性、安全性和可靠性的要求 设计要求

通过对视频流中的车辆进行检测和跟踪，准确地统计每个车道流量、平均车速、平均车道占有率、车队长度、平均车间距等信息为交通规划，交通疏导和车辆动态导航领域提供一系列指导。

设计车辆检测与识别方法和车流量统计方法，实现监控视频中道路车流量检测。通过实验验证检测精度。山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 设计内容

3.1运动车辆检测算法比较

目前，大多数的运动目标检测的方法或是基于图像序列中时间信息的，或是基于图像序列中空间信息的。常见的方法有如下3种：(1)光流法

当目标运动时，图像上对应目标的亮度信息（光流）也相应的运动。这样，根据时间上相邻的几帧图像可以计算出各像素点运动的大小和方向，从而利用运动场来区分背景和运动目标。其主要优点在于能检测出独立的运动目标，而不需预知场景的任何信息，对变化的复杂背景情况有较好的适应。但其缺点也很明显，由于要依赖光流估计的准确程度，大多数计算方法相当复杂并且计算量特别大，所以除非有特殊的硬件支持，否则很难实现实时检测。(2)背景减法

将实时视频流中的图像像素点灰度值与事先已存储或实时得到的视频背景模型中的相应值比较，不符合要求的像素点被认为是运动像素。这是视频监控中最常用的运动检测方法。这种方法虽然能较完整的提取运动目标，但对光照和外部条件造成的环境变化过于敏感，常常会将运动目标的阴影错误的检测为其自身的一部分。同时由于时间流逝，实际场景的多种因素都会发生变化，比如停留物的出现、光线等的变化、运动目标对背景的遮挡等等，背景需要得到实时地更新，这是影响其检测效果的一个重要因素。背景差分算法的实质是：实时输入的场景图像与背景图像进行差分，可以较准确的分割出运动目标。但是背景差分算法也有其天然的缺陷，随着时间的推移，场景的光线、树叶的遮挡、或者运动物体滞留都会很大程度的破坏已经建立好的背景图像。为了解决这些问题，最好的方法便是使用背景建模和背景更新算法来弥补。前面已经讨论过相关问题，因此，本文假设背景处于理想情况下进行背景差分算法的研究。基于背景减法的MATLAB仿真，如图 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

Surendra算法计算出背景图像，左图为原始输入图像，中图为背景图像，右图为背景差分法得出的二值化图像。实验结果表明：背景差分算法也可以有效地检测出运动目标。由于背景建模算法的引入，使得背景对噪声有一定的抑制作用，在差分图像中“雪花”较帧间差分算法有所减少。同时，使用背景差分算法检测出的运动物体轮廓，比帧间差分法的检测结果更清晰。因此，在背景建模与背景更新处于比较理想的状态下，背景差分算法得到的结果略好于帧间差分的结果。(3)帧间差法

帧间差法是根据当前图像与参考图像的差别来获得运动目标轮廓的方法。这种方法对于场景中的光线渐变不敏感，适于动态变化的环境，且运算量相对较小。但一般不能完整的提取运动目标，且在运动实体内易产生空洞现象，从而不利于下一步的分析和处理。

2.2.1 帧间差法运动目标检测

基于帧间差分的运动检测即帧差法，它根据相邻帧或隔帧图像间亮度变化的大小来检测运动目标，选取T=20，仿真结果如下图： 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

由上面的仿真实验可以得出：运用帧间差分方法进行运动目标的检测，可以有效的检测出运动物体。右子图中，可以比较清晰地得到运动物体的轮廓。但是，这种算法虽然可以使背景像素不随时间积累，迅速更新，因此这种算法有比较强的适应场景变化能力。但是帧差法表示的是相邻两帧同位置的变化量，因此很有可能将比较大的运动目标，或者运动目标内部颜色差异不大的像素判断错误，在实体内部产生拉伸、空洞现象。而且当前景运动很慢且时间间隔选择不合适时，容易出现根本检测不到物体的情况。在差分图像中，有很多“雪花”般的噪声，这些是由于图像局部的干扰造成的。使用帧间差分法，需要考虑如何选择合理的时间间隔，这一般取决于运动目标的速度。对于快速运动的目标，需要选择较短的时间间隔，如果选择不当，最坏情况下目标在前后两帧中没有重叠，被检测为两个分开的目标；对于慢速运动的目标，应该选择较长的时间间隔，如果选择不当，最坏情况下目标在前后两帧中几乎完全重叠，根本检测不到目标。此外，在场景中由于多个运动目标的速度不一致也给时间间隔的选取带来很大麻烦。山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

3.2形态学滤波

由于刮风、气流等原因，背景中部分物体小幅度晃动；光线的变化等不确定因素，会使得视频图像产生大量噪声，当差值图像二值化后，仍然有很多无用的噪声斑点，因此，需要采用数学形态学方法，对分割后的二值图像进行形态学滤波。数学形态学的主要用途是获取物体拓扑和结构信息。它通过物体和机构元素相互作用的某些运算，得到物体更本质的形态。其基本思想是：利用一个成为结构元素的“探针”收集图像信息。这种基于探测的思想与人的视觉特点有类似之处：总是关注一些感兴趣的物体或者结构，并有意识地寻找图像中的这些结构。数字形态学在本文所涉及到的图像处理中，主要作用包括利用形态学的基本运算，对图像进行观察和处理，从而达到改善图像质量的目的。形态学的基本运算包括：腐蚀(Erosion)、膨胀(Dilation)、开(Opening)和闭(Closing)运算。用这些算子及其组合来进行图像形状和结构的分析及处理，包括图像分割、特征提取、边界检测、图像滤波、图像增强与恢复等方面的工作。形态学一般以二值图像为处理对象，但也可以用在某些灰度图像的应用中。(1)结构元素

结构元素被形象的称为刷子或探针，是膨胀和腐蚀操作中最基本的组成部分。它用于测试输入图像，通常比待处理图像小得多。本文使用3×3的结构元素，经开运算处理后，可提取出移动物体。二维结构元素由一个数值为0或1矩阵组成。结构元素的原点指定了图像中需要处理的像素范围，结构元素数值为1的点决定结构元素的领域像素在腐蚀或膨胀操作是需要参与计算。(2)腐蚀和膨胀

腐蚀和膨胀是许多形态学算法的基础。腐蚀操作会去掉物体的边缘点，细小物体所有的点都会被认为是边缘点，因此会整个被删去。再做膨胀时，留下来的大物体会变回原来的大小，而被删除的小物体则永远消失了。膨胀操作会使物体的边界向外扩张，如果物体内部存在小空洞的话，经过膨胀操作这些洞将被补上，因而不再是边界了。再进行腐蚀操作时，外部边界将变回原来的样子，而这些内部空洞则永远消失了。山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

(3)开启和闭合

开启就是相对图像进行腐蚀，然后膨胀其结果。闭合就是先对图像进行膨胀，然后腐蚀其结果。开启一般使对象的轮廓变得光滑，断开狭窄的间断和消除细的突出物。闭合同样使轮廓线变得光滑，但是开启相反的是，它通常消除狭窄的间断和长细的鸿沟，消除小的孔洞，并填补轮廓线中的断裂开启。

3.3车辆检测

(1)车辆检测新算法流程 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

(2)截取检测带

为了提高数字系统处理的实时性的要求,我们只取检测图像中的一部分来进行处理,这个过程我们叫做截取检测带,但是检测带内要包含足够的车辆信息,以满足检测精度的需要.检测带的宽度和高度可以根据需要进行设置,从而保证了算法的通用性和灵活性.检测带的高度:车辆前后间距在图像上大约为40-50个像素,因此检测带高度应小于40-50行,否则会引起误判.又考虑到检测带的高度决定其内包含的总像素数,将直接影响计算量,因此检测带高度不应过高.另一方面,检测带的高度又不能过小,否则带内包含的车辆信息量太少,易受噪声影响,引起误判.综合考虑以上因素,取高度为20行.如下图 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

(3)提取检测带的数据流以及对数据流的校正

检测带内留下了车辆的信息,如何对这些车辆进行计数?如何判断相邻两帧的车辆信息是否是同一辆车? 以图像宽度为800个像素为例,为了减少数据的运算量以及所需存储器的数目,可选取每10个像素宽的信息生成数据流的一个信息位.为此,定义3个长度为80的一维数组a、b、c,分别表示前一帧数据流、当前帧数据流、两帧数据流之差.若检测带的高度为20个像素,则把每个宽10个像素、高20个像素的浮动窗内像素的灰度值进行累加(∑∑g,g为灰度值),如果累加值大于某个设定的阈值,就将对应的数组元素赋值为‘1’,否则赋值为‘0’.这样就得到了当前图像的反映车辆运动信息的数据流

由于邻域比较可能会造成车辆的一部分信息丢失,甚至产生断带,使获得的数据流在有车辆信息的连续‘1’中,会产生毛刺‘0’.因此需要修正数据流,消除毛刺,得到尽可能连续的‘1’

(1)填1:在两个连续的‘1’段中间产生的毛刺‘0’,其数目与没有车的‘0’数目相比还是很少的,并且与‘1’之间的距离比较小.根据这些特征我们对数据流进行“填1”处理.(2)填0:如果上一帧车头部分进入检测带,邻域比较的结果所提取的车辆信息的‘1’的个数不足判断有新车过来,而当前帧车体进入了检测带,虽然邻域比较的结果所提取的车辆信息的‘1’的个数表明有车辆在,但与上一帧相减的结果始终不足计数,从而造成该车漏检.为了解决这种车辆头部小尾部大造成的车辆误判的问题以及有效消除车前灯的影响,可将这些不足判别车辆信息的‘1’抹‘0’.对于有些车辆由于情况比较复杂,会使相邻两帧的信息变化出现忽多忽少情况,这样就可能出现漏计或误计的现象.为了克服这种现象,利用前后两帧图像相关信息进行修正.笫27帧信息流: ***************00000 第28帧未修正信息流: ***************00000 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

第28帧修正信息流: ***************00000 第29帧未修正信息流: ***************00000 第29帧修正信息流: ***************00000 3.4车辆计数

由于窗口浮动,这给车辆计数带来一定的困难.为此,笔者提出了用检测带内车辆信息的变化规律进行

计数的方法.其原理如下:如果用当前帧的数据流减去上一帧的数据流则只可能出现4种情况和3种结果:(1)上一帧某一位置没有车,当前帧对应位置也没有车:0减0,结果为0;(2)上一帧某一位置有车,当前帧对应位置也有车:1减1,结果为0;(3)上一帧某一位置没有车,当前帧对应位置有车:1减0,结果为1;(4)上一帧某一位置有车,当前帧对应位置没有车:0减1,结果为-11 显然,结果为‘1’,表示有新车辆到来:结果为‘-1’,表示车辆已离开.利用该结果就可以方便地进行车辆的计数和车速的估算了.其方法如下:(1)利用数据流上升沿‘1’来进行车辆的计数.(2)利用上升沿‘1’

和下降沿‘-1’之间的帧数,根据摄像头的拍摄速度和车辆的长度进行车速的估算.(3)由于噪声的存在,数组c里可能会出现较短的连续‘1’段,为此可根据车辆的最小宽度来选取一个阈值,如:车辆的最小宽度为100个像素,即占数据流信息为10位,就可以选取连续的‘1’段长度大于9计为一辆车.共有多少个连续的、长度大于该选定阈值的‘1’段,就表示新到来了多少辆车.3.5软件设计

据摄像头的本设计采用MATLAB进行程序编写，部分程序见附录 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

总结与致谢

本次设计设计的系统具有准确率高的特点，该设计能够正确判断有无车辆的信息,在交通拥塞状况不十分严重、车速不太快(车速≤70km/h)的情况下,该算法对车辆计数的准确率很高。但该算法要求车辆速度不是太快。

通过本次课程设计，使我对MATLAB有了更深的掌握和理解，巩固了我在《数字图像处理》课程中所学的基本理论知识和实验技能，使我对《数字图像处理》课程有了更深入的了解，进一步激发了我对所学专业学习的兴趣；

在设计的过程和设计说明书的撰写过程中，指导老师给予了我热心的帮助和大力的支持，给我提了诸多的宝贵意见，拓宽了我的思路。在此我向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

参考文献

[1] 许志影,李晋平.MATLAB及其在图像处理中的应用[J].计算机与现代化,2003(4)[2] 罗军辉,冯平.MATLAB710在图像处理中的应用[M].北京:机械工业出版社,2005.[3] 董长虹,赖志国,余啸海.MATLAB图像处理与应用[M].北京:国防工业出版社,2004.[4] 王家文,李仰军.MATLAB710图形图像处理[M].北京:国防工业出版社,2006 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

附录1 % Moving object detection ver1.0 2012-10-23 clear all;close all;clc;% read a avi file information, 'cartest.avi' 为待处理的视频文件，格式为.avi fileinfo = aviinfo('cartest.avi');

numFrames = fileinfo.NumFrames;% To avoid consuming too much memories, read only a clip of 200 frames each time clipframes = 200;Clips = floor(numFrames/clipframes);% Read the first frame in the video sequence as the reference background image %在matlab2010 版本中，可采用函数mmreader，详见matlab2010 help Fref = aviread('cartest.avi',10);Iref =Fref.cdata;

% predefine the threshold Threh = 15;% Define a structure element se=strel('disk',3);for m = 1:Clips

% Calculate the start and end frame index of the m-th movie clip

startframe =(mstartframe +1)

Icurr = movclip(k).cdata;

% Calculate the absolute differrence image between the current frame Icurr, % and the referrence frame Iref.Idiff = abs(double(rgb2gray(Iref))-double(rgb2gray(Icurr)));

% motion segment,detection moving object by threholding Idiff

Ifg = Idiff >Threh;% morphological filtering by using IMOPEN ,to remove noise region

% in the segmented result image

Ifg2 = imopen(Ifg,se);

figure(1);山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

subplot(2,2,1), imshow(Icurr),title('Current Image ');

subplot(2,2,2), imshow(Ifg), title('Foreground Image(moving object)');

subplot(2,2,3), imshow(Ifg2), title('filtered by morphological opening operation ');

pause(0.01);

end end山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书

附录2

第二篇：视频监控事件检测系统方案[小编推荐]

视频监控事件检测系统整体设计方

案建议

一． 系统建设需求

本系统的具体需求如下：

1．借助现有的高速多媒体宽带通信网络平台的通信技术，能实时或准实时传输各种数据信息，及时掌握宏观交通状况的主动权。

2．对管辖的道路交通车辆运行状况实时检测，出现异常情况，第一时间反应并自动报警。提示交通指挥中心、医疗救护单位、车辆救援单位及其他有关部门进行有效的组织、调度、管理，提高管辖区内的行车安全，减少交通事故。3．交通指挥中心及时检测、处理交通违章事件的报警，科学调度管辖区域内的警力。

4．有效监测管辖区内交通状况。通过交通事件的回放，为判别交通事故责任和纠正交通违章提供可靠依据。

5．记录和存储历史数据信息，为今后的交通规划和组织管理提供有效的参考依据。

6．快速处理道路交通事件，及时发布交通信息，有效地解除道路隐患。

7．对于重大的交通事故，可及时通知医务救护部门立即赶赴现场，将人员伤亡降到最低。

8．可及时通知车辆救援单位立即赶赴现场对于事故车辆进行处理，避免由此造成重大的交通拥堵。

基本功能

1.实时检测来自PTZ（云台、镜头可变即遥控的）彩色或黑白摄像机（含球型摄像机）以及固定摄像机（彩色或黑白）的图像信号。

2.视频图像免设置：只要将视频图像接入本系统，不需要任何软件设置，即可自动进行事件、事故检测，即插即用。

3.系统在任何交通情况下，能实时自动检测的事件、事故包括：车辆拥堵、车辆停驶、交通事故等。

4.全画面检测：只要在摄像机的图像画面范围内，发生的交通事件和事故，系统都能检测到。

5.系统具有即变焦即检测功能：对于遥控摄像机，画面拉近或推远后，系统可以自动学习适应新的背景画面，2—3分钟后立即自动进行事件、事故检测。6.对于遥控摄像机，如果摄像机角度发生变化，系统可以自动学习，适应新的背景画面。2—3分钟后立即自动进行事件、事故的检测。

7.输入视频信号切换后，系统可以自动学习、适应新的背景。2—3分钟后立即自动进行事件、事故的检测。

8.全天候检测功能：不管昼、夜、雨、雪、雾，在各种气候条件下，只要人眼能看见车辆的移动，即使在道路没有照明的情况下，只要车辆有正常的前灯、尾灯照明，即可毫无障碍的检测事件、事故。

9.系统自动记录事件、事故发生之前和之后的图像，前后不少于3分钟。所记录的视频序列标记与报警信息相关。

10.数字化的视频信息存储在硬盘或外置驱动器上。11.系统可以直接存储来自摄像机的实时图像到本地网络。12.系统可以选择事件、事故发生时进行视频录像，也可以人工设置任意摄像机、任何时间段录像。

13.系统具有自诊断和报警功能。包括如下故障：视频信号丢失、系统设备故障、网络通讯故障。

交通事件视频检测器定义

交通事件视频检测器，是基于多目标识别与跟踪技术来实现的对道路交通发生的影响正常交通秩序的事件过程进行实时检测、报警、记录、传输、统计。

交通事件检测器分类

根据不同的道路状况和环境，交通事件视频检测器分类：

1、高速路、快速路、大桥专用的交通事件视频检测器。

（主要功能：分析记录停车、逆行、行人、丢弃物、平均车速、车流量、车间距、车道占有率等）要求采用固定式摄像机。在使用前要进行参数设定，其优点是准确、灵活，相关信息丰富；可根据不同道路环境灵活设置，配合快球使用可扩展性更强。

2、广域交通事件视频检测器

（主要功能：检测并记录突发事件）

针对云台式摄像机（或快球）设计。平时，此摄像机可人工控制检测使用。当不需要人工监测可固定放在一个位置，则系统会自动学习2—3分钟，转入检测状态。其优点是：方便、灵活、不需要设定任何参数，自动学习、智能化程度高。

3、车辆排队情况检测器（主要功能：检测车辆排队长度）针对城市交通、交通路口车辆排队状况而设计。

4、隧道专用交通事件视频检测器

（主要功能：检测并记录交通事故、违章停车、慢行、逆行、行人、丢弃物、火、烟等）针对隧道设计。因为在隧道内，尤其是长隧道，一旦出事故（如：撞车、着火等）如果不马上采取措施，后果不堪设想。所以隧道专用交通事件视频检测器不但要检测隧道的情况，同时还要检测着火、烟雾等信息。

生产厂家：

北京漫波交通科技有限公司 vantage视频检测系统 Traficon 路畅通（比利时）智能交通视频检测系统

上海高德威智能交通系统有限公司 高德威视频检测器（嵌入式）

Nortech 导航者科技（国外）IR100智能道路事件检测系统 深圳市中盟科技有限公司 UniHz交通事件采集系统 北京宇航时代科技有限公司

[ 时代一号 ] —交通事件视频检测器

第三篇：平安城市中智慧视频监控系统发展现况

平安城市中智慧视频监控系统发展现况

作为平安城市中的核心要素，视频监控系统在平安城市的建设中已经取得巨大成功。经过近十年的发展，我国以视频监控为主的平安城市建设为保一方平安，建设和谐社会作出了很大贡献。目前全国有520多个城市在进行“平安城市”的建设，总的视频监控摄像机估计已经安装超过千万台。

平安城市建设工作正在进一步推进，未来以视频监控系统为核心的平安城市建设和监控系统企业将有更大的发展。而当前的工作是要继续扩大覆盖范围，系统升级和落实运营维护。

目前全国已经建设安装的公共安防视频监控前端数量已经超过千万个，但是省、市级公安部门能够调用的前端图像仅有百万点，公安部能调用的仅有数万点。考虑未来公安的视频监控系统运作效率，联网势在必行。

GB28181及配套标准是为了推动城市监控报警系统的联网所制定的标准，该标准规范了城市监控联网系统中的信息传输、交换和控制互联结构;通信协议结构、传输、交换和控制的基本及安全性要求;以及控制、传输流程和协议接口等技术要求等。近几年来，该标准在安全监控报警联网系统的设计中扮演着关键角色，发挥了非常大的作用。

安防视频监控联网系统设计需要建立联网平台、视频图像资源共享平台，以及安全接入平台。其中联网平台需通过公安业务信息网实现;视频图像资源共享平台需通过视频监控专网实现;而安全接入平台则必须实现公安业务网与视频监控专网互联。这些需求，为当前的视频监控联网平台带来了许多新兴挑战。

视频监控的主要挑战

国内安全形势日趋严峻，近五年来全国案件数量已经超过1，220万起，因此，大力开展视频图像智能侦查的应用研究，以及大力开展与公安警务、实战相结合的应用研发和推广应用，已经是当务之急。

以智能视频监控为中心的应用软件研发必须侧重在前端布点优化设计、智能联动、报警技术、智能补光技术、云存储、云计算技术、大数据技术、智能视频图像分析技术、视频图像增强技术、监控设备工作状态巡检系统。与公安警务、实战相结合的应用研发则必须侧重在图侦系统的研发上。

由于现阶段公安业务对视频监控系统的要求不断提高，因而监控系统的设计复杂度也不断推升。首先是海量监控数据实时转换与适配。监控数据采集是开展视频侦查工作的第一步。其目标是将案发地点附近各个监控点的视频数据，以统一的格式快速地导入到视频侦查系统中，以便后续的处理和分析。但其中包含三个主要问题：视频格式不统一需要转码，而低效的转码算法容易错过最佳的破案24小时黄金时间;由于播放器厂家众多，导致部分监控点视频无法被正确解析和播放;顺序的视频导入(转码)方式无法满足侦查人员对监控录像“跳跃式”的查看需求。

为了解决上述问题，可透过将现场不同厂家的视频数据快速转换为统一格式，解决海量视频格式转换效率低的问题;其次是通过信令和媒体格式捕获与识别，解决播放器未能及时导入案件视频的问题;此外，也可根据刑侦人员视频导入焦点的转换对转码进程进行调度优化，为实时检索分析奠定基础。具体来说，强化公安视频监控系统的重点有以下几项：

嫌疑目标特征增强与提取

在公安实战中，外貌特征是查获嫌疑人的重要依据。特征增强的目的在于获取更为清晰、有判别效力的目标特征，为后续的目标追踪提供依据。在目前的系统中，主要应用人脸图像超分辨率技术和目标对象的外观特征表示技术来提取嫌疑目标的特征。人脸图像超分辨率技术，能够利用样本图像重建出与原始低分辨率图像最相似的高分辨率人脸图像;而目标对象的外观特征表示技术能够有效地克服监控场景下目标的姿态与视角变化，对目标给予优化的外观特征描述。

但目前的问题在于黑夜、大雾、雨雪等恶劣环境的干以智能视频监控为中心的应用软件研发必须侧重在前端布点优化设计、智能联动、报警技术、智能补光技术、云存储、云计算技术、大数据技术、智能视频图像分析技术、视频图像增强技术、监控设备工作状态巡检系统。与公安警务、实战相结合的应用研发则必须侧重在图侦系统的研发上。

第四篇：浅谈双绞线在视频监控系统中的实际应用

浅谈双绞线在视频监控系统中的实际应用

来源：慧聪安防网

一、概述

在现代智能建筑的弱电系统中，安防系统具有非常重要的地位。在传统的设计和施工中，往往将网络布线与安防监控布线分开考虑，由于使用的介质差异使人们无法将它们很好地统一到一起。但是在大厦的安防监控点不断增加的情况下，较为粗硬的同轴电缆布线数量增多会占用大量的管道资源，而且布线难度很大，况且在布线的长度过大时还会引起图像质量的下降。

与普通公路相比，作为一种特殊建筑的高速公路，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点。然而，如不采用先进的管理措施，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。为此，在一些车流量非常大的高速公路上部署全程的监控系统就是必不可少了。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，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，保证高速公路高速、安全、经济地运营管理。

随着高速公路管理要求的不断提高，收费管理、数据通信、图像监控已经是现代化高速公路建设中必不可少的一个部分。图像监控系统主要由以网络视频服务器为核心，以及摄像机、云台、解码器、等设备组成。摄像机设置于收费通道、收费亭、重要路段口，可监视车型，减少车辆检测方面的设备、可以监视收费员的工作情况。监控软件可将收费数据和日期时间叠加显示在放行车辆图像上，并录像存档，这样既可作实时监控或有选择地审查可疑的操作人员，实现对收费作业图像信息化的监督管理，并能够对违章作弊的行为提供凭证。监控软件还可以同时显示多个收费通道、收费亭、重要路段口的画面，并在同一时间录下相关的多个图像。

但是基于笔者多年的布线从业经历，我认识到，随着距离的延伸，传统布线中的主角----同轴电缆越来越不能满足施工和应用的需求。新的布线技术的出发点就是将网络布线与安防布线尽量统一到一个平台上，减少布线的难度和造价。在这种布线技术中采用网络布线中广泛使用的非屏蔽电缆（如5类缆）来传输图像信号，同时利用非屏蔽电缆中的空余线对为是摄像机供电。为实现这种技术需要使用两种关键的设备：双绞线视频传输设备和远程供电器。

第五篇：无人值守变电站视频监控系统的应用设计

无人值守变电站视频监控系统的应用设计

摘 要

大港油田电力公司无人值守变电站的推行工作正在积极进行中，视频监控系统起着重要的作用。本文就本公司视频监控系统的应用现状、问题，进行阐述，并按无人值守的要求以港西变为例进行设计规划。在选点、设备选型、功能要求上作出设计，满足无人值守要求。

关键词：无人值守 视频监控系统 港西变规划

一、引言

随着电力系统中科技水平的不断发展，未来电网逐渐向集控站模式发展。集控站模式中，无人值守变电站的应用，降低了电力企业运行成本，实现减人增效，提高了生产效率。而旧有的“四遥”模式已经无法满足调度中心、监控中心对变电站监控更高的要求。“遥视”技术将更加被需要。视频监控系统及其远方监控功能，将成为监控人员的“千里眼”、“顺风耳”、使得变电站的重要一次设备、安防监控点等关键位臵都处于实时监控状态之下。从而提高变电站运行和维护的安全性及可靠性，并逐步实现电网的可视化监控和调度，确保无人值守变电站调控运行更为安全、可靠。

二、电力公司视频监控系统的现状

电力公司的视频监控系统于2006年开始建设，目前覆盖油区24座变电站。监控点数量为144个。2008年奥运安防期间，重点变电站进行了统一安装。

1、监控软件过多，影响监控操作效率。由于建设时间比较分散。功能要求不一致。，监控软件五花八门，对于集中监控非常不利。以滨南箱式变和友谊箱式变为例，滨南变使用分控软件打开，而友谊变只能用IE浏览器方式打开，打开不同监控画面，需要使用多个版本监控软件，频繁操作，且要输入不同的口令与密码，增加了操作时间，严重影响了监控效率。

2、设备选型不同，维护难度加大。

由于早期设备选型不同，导致目前变电站视频监控系统的设备质量不统一，故障现象和故障部位复杂，不利于储存备品备件，维护困难。

3、部分站所监控点少，配臵低。

有些变电站监控点少，监控范围小。要满足正常的监控需求，至少要达到10个监控点。前期以安防要求安装的则为2-5个监控点、监控范围仅限大门和围墙处，没有对重要的一次设备进行监控，并不满足正常监控的要求。

4、设备老化，维护资金不足。

从2006年运行至今，部分摄像机等监控设备已经达到使用寿命，再加上油田室外工作环境恶劣，故障率较高。出现故障后基本需要更换，这就需要厂家维护人员进行处理解决，由于后期维护资金不到位，导致许多故障点持续很长时间得不到解决。

安装视频监控的优点有：

1、减少值班人员数量，提高生产效率。

由于有了远程的视频监控系统，可以实现变电站无人值守，达到 了减人增效。

2、减少了危险点源对人身安全的威胁。

变电站里的变压器、断路器等设备，具有一定的危险性。一旦设备故障发生爆炸，很可能会对巡视设备的值班人员造成人身伤害。视频监控的使用，很好的避免了上述危险的发生。不用实地靠近运行中的设备，也能实现对变电站设备的巡视。

3、增强了巡视频率，减少事故发生概率。

通常，变电站值班人员对设备为每1-3小时巡视一次，间隔时间较长。而我们通过视频监控各个监控点的转换，几分钟就可以巡视完整个站。工作效率高，而且能够及时发现故障。例如：2010年滨南箱式变室外变压器爬上只猫，被监控人员通过视频监控及时发现并将猫驱赶走，避免了一起可能发生的停电事故，保证了电网安全运行。

4、视频监控录像，利于分析查找事故。

视频监控具有录像功能，保存事故发生时候的视频，有利于分析事故发生的原因尽快查找事故点。

推广无人值守站的视频监控系统，是有利于我们电网运行的。但目前公司的视频监控系统达不到无人值守的标准，需要对不符合标准视频监控系统进行改造和升级。

三、系统的设计规划

无人值守变电站管理模式对视频监控系统要求较高，要满足24小时的远程设备巡视检查、24小时安防监控需求。要求设备可连续正常运行时间长，故障率低。无人值守变电站远程视频监控系统一般包括以下实时监控内容。

1、对变电站区域内场景情况进行远程监视；

2、监视变电站内变压器、断路器的重要运行设备的外观运行状矿；

3、监视变电站内CT、PT、电缆接头和绝缘子等高压设备的外观状态；

4、监视变电站内隔离开关和接地刀闸的分合状态；

5、监视变电站内充油设备、易燃设备的外观状态；

6、监视变电站内主控室、高压室、电容器室、通信室、电缆层等重要室内环境的情况；

7、实现变电站内关键部位防火防盗的自动监视。

港西变目前刚刚改造完毕，标准化工作基本完成。符合进行视频监控系统安装的要求，下面就以港西变为例进行设计。

设计目的：要求对重要的一次设备区域进行监控；对大门、围墙等安防区域进行监控。

选点方法：

1、监控大门处以及院子东南角

2、监控一次设备区东半部运行状况

3、监控主变一运行状况

4、监控主变二运行状况

5、监控一次设备区西半部运行状况

6、监控主控室第一排测控盘运行状况

7、监控主控室第二排测控盘运行状况

8、监控高压室南侧开关柜运行情况

9、监控高压室北侧开关柜运行情况

10、监控电容器室内电容器等一次设备运行情况

11、监控南围墙东半部

12、监控南围墙西半部

一次设备区北主变主变216543电容器室大厅9高压室8主控室7休息区101211图一 港西变视频监控系统监控位臵图

设备选型：根据实际应用经验，监控主机选用嵌入式系统的海康威视或大华DVR监控主机较好。首先其作为专业视频监控主机，满足24小时连续运行的需要，其次嵌入式系统操作简单，功能单一，不会挪作他用，保证软件系统的正常运行，无病毒入侵。摄像机选型基本要求为三星等品牌，室外监控点应为室外专用摄像机。并根据需要选择定点或者可控点进行安装。

功能要求：提供主控端、分控端、web登录功能以便满足变电站端、监控中心端、调度中心端对视频监控的不同需求。根据用户级别不同设臵账号的操作权限，包括控制、录像、回放等功能。使用要求：要求每日对设备进行巡视及检查，发现故障及时上报或解决。

UPS不间断电源：由于应用于无人值守变电站，接入UPS不间断电源可以保证在变电站瞬间失电或者站用变故障时视频监控系统仍能正常工作。

港西变视频监控系统设计由变电站前端监控设备、系统监控中心设备组成，通过光纤通道以TCP/IP协议方式传输给监控中心，监控中心通过分控端软件在显示器上显示现场画面，进行对变电站端的巡视和控制等。

四、总结

无人值守变电站管理模式是整个电网系统未来的发展方向、是电力系统实现自动化和现代化管理的需要。对变电站的视频监控系统及其远传功能要求严格，规划建设好视频监控系统，可以提高变电站运行维护的安全性和可靠性，提高管理效率。

参考文献

[1] 梅鲁海。2005，电力系统无人值守视频监控系统应用研究[J]。电力系统装备

[2] 薄长春。2004, 无人值守变电站远方遥视技术[J]。油气田地面工程第23卷第7期

[3] 张宝华、李静、孙毅。2009，无人值守变电站综合监控系统[J]。