[发明专利]一种多功能网络化全天候智能视频监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机视觉、图像视频处理和人工智能等领域。具体涉及到一种多功能网络化全天候智能视频监控系统，能在异常情况发生时及时发出警报或提供有用信息。

背景技术

智能化、数字化、网络化是视频监控发展的必然趋势，智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现。智能视频监控是利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解，在不需要人为干预的情况下，通过对序列图像自动分析，对监控场景中的变化进行定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，能在异常情况发生时及时发出警报或提供有用信息，有效地协助安全人员处理危机，并最大限度地降低误报和漏报现象。

虽然监控摄像机已经广泛地存在于银行、商场、停车场和交通路口等，但现有的视频监控系统，通常只是捕获、存储和分发视频图像，这些没有经过任何视频分析的裸数据，对异常行为事件的实时检测和事后的事故原因分析等任务仍需要人的操作，没有充分发挥实时主动的监控监督作用。这使得人的劳动量非常大，并需要人的高度注意力和警惕性。人类作为监控者存在着人类自身的生理弱点，使得各类视频监控系统均或多或少的存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷，从而导致整个系统在安全性和实用性的降低。

目前，大部分监控方法都是在室内或是室外，照明条件较好的情况下进行，针对简单的场景和简单的行为进行能有效的检测、识别和跟踪目标，这些系统远非通用。如果在夜间、多干扰源的复杂目标场景、亮度变化等情况下，将无法有效的实现目标的检测识别与跟踪，更不用说对其行为进行智能视频分析，从而无法完成对场景的智能视频监控。

发明内容

本发明为解决现有监控系统无法进行智能视频分析，导致无法完成对场景的智能视频监控问题，提供一种多功能网络化全天候智能视频监控系统。

一种多功能网络化全天候智能视频监控系统，包括红外CCD、FPGA、DSP处理器、相机控制板、千兆网模块、红外激光器、和中心计算机；所述红外CCD采集视频图像数据，并将视频图像数据传送至FPGA；所述FPGA将接收的图像数据分为两路，一路图像数据经千兆网模块传输至中心计算机；另一路图像数据传送至DSP处理器，所述DSP处理器通过图像处理算法对当前图像的清晰度及灰度进行计算分析，最后将计算得到的清晰度和灰度值传入相机控制板，所述相机控制板对红外CCD进行调光和调焦，如果发现检测的环境光照条件不足，则中心计算机启动视频图像增强功能，通过采用偏微分方程的视频增强技术，增强视频的可监控性；如果视频图像增强技术无法实现监控，则启动红外激光器；同时DSP处理器根据中心计算机发送的功能指令，采用相应的图像处理算法，实现对图像的处理，并将处理结果传送至中心计算机。

本发明的有益效果：本发明所述的智能视频监控系统能有效的对多种场合进行监控监督，为了克服光照不足、亮度不断变化、多干扰源的室内及户外等复杂目标场景下监控能力的下降，采用偏微分方程的图像增强算法，将采集到的不可视、模糊不清的视频进行优化处理，增强视频的可监控性。在实际的视频增强技术中，在设计中充分考虑了去除噪声和保留边缘与纹理这一矛盾的两个方面，从而获取清晰的视频图像。如果视频图像增强也无法完成监控任务，系统则自动启动红外激光器协助监控，可实现全天候监控能力。采用改进的Mean-shift这种非参数概率密度估计的算法，实现单目标追踪；采用混合高斯背景建模以及滑动平均算法背景建模，分别建立参考背景和动态背景双层背景模型，实现对感兴趣的目标的准确检测与提取，从而实现车流量统计、人数统计、遗留物检测、多目标自动跟踪等功能。

附图说明

图1为本发明所述的一种多功能网络化全天候智能视频监控系统框图；

图2为本发明所述的一种多功能网络化全天候智能视频监控系统实现功能图；

图3为本发明所述的一种多功能网络化全天候智能视频监控系统中心计算机控制软件界面图；

图4中（a）（b）分别为采用本发明所述的一种多功能网络化全天候智能视频监控系统启动视频图像的增强功能的对比效果图；

图5中（a）和（b）分别为采用本发明所述的一种多功能网络化全天候智能视频监控系统实现对视频图像的多目标自动跟踪以及遗留物检测的效果图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至图5说明本实施方式，一种多功能网络化全天候智能视频监控系统，系统上电后首先需要对中心计算机和千兆网模块进行IP设置，并保证两个IP处于同一个网段内，设置正确后才可以使整套设备连通。