麵向多傳感器智能監控係統的技術研究
技術交流
作者：梁雨桐
摘要：文章設計和給出一種智能化的視頻監控方案，可以有效解決高速目標的監控和跟蹤問題。在該智能化方案中，通過聲源定位技術來實現對高速移動動態目標的快速定位，然後采用視頻數據中的相鄰三幀的差分方法，實現對運動目標的快速提取；接著再將提取的運動目標形心參數用於為雲台控製係統提供參考的控製信號，進而驅動雲台係統帶動攝像機實現對運動目標的實時跟蹤與監視。
關鍵詞：智能化；視頻監控方案；氧化鋁；製造業執行係統；信息化管理；Java開發平台 文獻標識碼：A
中圖分類號：P208 文章編號：1009-2374（2015）21-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.042
1 概述
在視頻監控領域中，其傳統技術手段都是通過人員來實現人工監控動態目標，而這種監控方式的最大問題就在於人員容易疲勞，難以實現對每路視頻信號的實時監控，在出現突發事件的情況下，報警精確度也比較差，經常出現誤報、漏報現象，要實現數據的事後分析也比較困難。所以，為了能夠徹底解決這些問題，人們將基於計算機視覺的控製技術引入到視頻監控係統中，經過多年發展，已經逐漸發展成為一種新型的視頻監控技術，即智能視頻監控。本文主要設計一種基於聲光聯合定位的多攝像頭智能化監控方案，其工作流程可以概括為：通過聲源對目標進行自動定位處理，然後再利用高性能的雲台驅動係統來實現對特定動態目標的快速跟蹤與監控。
2 智能視頻監控係統的構成
文中智能視頻監控係統的硬件結構中主要包括視頻采集控製模塊、服務器模塊以及行為理解和決策模塊等。在整個智能監控係統的部署應用中，主要采用分布式的控製方式，將每個節點都作為相對獨立的子係統來使用。所以，在每個節點中，都包括了音頻和視頻信號采集組件、防護罩以及雲台控製組件等。
對於係統中的視頻采集控製模塊，主要將攝像機作為目標信息獲取的設備，通過各種類型的CCD圖像傳感器部件，將采集到的輸出信號經過視頻信號處理電路後，將其轉換為標準的視頻信號，然後再通過以太網傳送到服務器端，這樣就可以對其進行包括壓縮和解碼在內的一係列處理。
對於係統的服務器端，又可以分為三個不同的子模塊，分別是視頻編碼解碼、視頻處理以及窗口界麵等。通常，在視頻的編碼子模塊中都采用MPEG-4視頻壓縮標準，實現對采集控製模塊所傳送過來的視頻信號的壓縮編碼；而視頻解碼模塊則可以完成對碼流的實時解碼與播放；視頻的處理模塊，則能夠實現視場內運動目標的自動檢測與實時識別，從而實時掌握和獲取目標的狀態信息。對於係統中的行為理解與決策模塊，主要功能就是通過初步處理後的圖像數據，對其中的目標特性進行進一步的深入分析和挖掘，從而實現對視場內各種類型目標行為的深度理解，完成對客觀場景的最終解釋過程，為智能化係統的決策提供支持。在該模塊中，還包括了三個組件，即：理解、狀態估計與決策推理等。
3 關鍵技術研究
3.1 雲台控製係統與技術
可以將監測獲取的目標位置輸入到雲台控製係統中，作為其輸入信號使用，從而實現雲台跟隨運動目標移動的控製過程，將運動目標一直位於係統監控視場的中心。在此過程中，為了能夠為雲台的跟蹤提供靈敏的響應速度以及較高的跟蹤精度，可以在係統中設置多個控製和調節器件，分別實現對位置、轉速和電流的調節和控製。針對那些快速移動的目標，為了能夠對其進行精確跟蹤，采用永磁直流力矩電動機作為執行元件，這也是考慮到這種元件更適用於高精度的位置伺服係統以及低速的控製係統中。