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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 無(wú)線(xiàn)視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式的無(wú)線(xiàn)視頻智能監(jiān)控方案。方案采用H.264視頻壓縮編碼類(lèi)型，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、智能分析報(bào)警、歷史文件查詢(xún)、報(bào)警查詢(xún)、OSD設(shè)置等功能。智能分析報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)了周界防范、盜移或滯留告警、人臉或人體檢測(cè)、人頭計(jì)數(shù)和行為異常分析功能。
- 詳細(xì)介紹：
- 系統(tǒng)由視頻采集模塊、智能分析模塊、無(wú)線(xiàn)模塊、監(jiān)控中心和客戶(hù)端五個(gè)部分組成，實(shí)現(xiàn)了視頻和報(bào)警信號(hào)的采集、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制、智能聯(lián)動(dòng)、圖像數(shù)字存儲(chǔ)、智能檢索錄像資料、信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程控制等功能。 視頻采集模塊采用TI公司的TMS320DM6446雙核處理器，它包括一個(gè)ARM CPU和一個(gè)DSP CPU，DSP CPU負(fù)責(zé)視頻編碼任務(wù)；ARM CPU負(fù)責(zé)管理外設(shè)，運(yùn)行應(yīng)用程序。此模塊實(shí)現(xiàn)的功能主要有： 1) 編碼功能：將模擬音視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字編碼； 2) 控制轉(zhuǎn)換功能：視頻服務(wù)器接收客戶(hù)端發(fā)出的控制命令，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)攝像機(jī)控制設(shè)備的通訊協(xié)議，控制攝像機(jī)云臺(tái)、鏡頭動(dòng)作。 智能分析模塊采用DSP實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信號(hào)的分析處理，實(shí)現(xiàn)如下功能： 1)對(duì)周界防范無(wú)人值守智能報(bào)警； 2)準(zhǔn)確進(jìn)行物品盜移、滯留檢測(cè)； 3)快速進(jìn)行人臉、人體檢測(cè)進(jìn)行清晰抓拍報(bào)警； 4)對(duì)人的行為做出分類(lèi)判斷(如追逐、超高、倒地、駐留、徘徊等限制行為)做出報(bào)警； 5)對(duì)報(bào)警區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確人數(shù)統(tǒng)計(jì)(進(jìn)入、離開(kāi)、聚眾人數(shù)統(tǒng)計(jì))。 無(wú)線(xiàn)模塊采用WiFi無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)視頻傳輸，且視頻碼流與報(bào)警信息獨(dú)立傳輸，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和報(bào)警的準(zhǔn)確性。 監(jiān)控中心主要由兩部分組成：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和存儲(chǔ)服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于進(jìn)行系統(tǒng)資源的統(tǒng)一管理和調(diào)度；存儲(chǔ)服務(wù)器負(fù)責(zé)從前端視頻采集模塊獲取實(shí)時(shí)視頻流并且將視頻流存儲(chǔ)在Linux文件系統(tǒng)中。 客戶(hù)端采用微軟公司的VC++2005開(kāi)發(fā)工具在PC機(jī)上開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)的功能有： 1)用戶(hù)登陸控制：根據(jù)用戶(hù)不同的身份設(shè)置不同的權(quán)限； 2)實(shí)時(shí)視頻顯示：可實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1-16路的實(shí)時(shí)視頻圖像，可以實(shí)現(xiàn)單畫(huà)面，4畫(huà)面，9畫(huà)面，16畫(huà)面分割顯示； 3)云臺(tái)控制：在權(quán)限許可范圍內(nèi)，通過(guò)對(duì)前端云臺(tái)和鏡頭的控制，改變攝像機(jī)的方位，俯仰角度和焦距等； 4)本地錄像：可以根據(jù)設(shè)定的錄像計(jì)劃自動(dòng)錄像； 5)實(shí)時(shí)視頻圖像抓拍：實(shí)時(shí)圖像抓拍是用來(lái)實(shí)時(shí)拍攝圖像的輔助功能，它將動(dòng)態(tài)的圖像中的單幀圖像以BMP的圖像格式保存下來(lái)，可以對(duì)正在監(jiān)視或正在回放的圖像抓拍； 6)報(bào)警處理：客戶(hù)端接收到前端設(shè)備發(fā)送的報(bào)警信號(hào)后，客戶(hù)端可以讀取、存儲(chǔ)和打印報(bào)警信息及圖片； 7)本地錄像回放：可以檢索回放本地錄像中的設(shè)備任意時(shí)間的視頻文件； 8)遠(yuǎn)程錄像回放及下載：檢索回放及下載監(jiān)控中心存儲(chǔ)服務(wù)器的錄像文件。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 視頻監(jiān)控產(chǎn)品現(xiàn)在正從模擬化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，并在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。尤其是在安防和探測(cè)領(lǐng)域，視頻監(jiān)控技術(shù)極為重要。因此無(wú)論是從國(guó)民生產(chǎn)角度還是人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?，都急需要研制新一代的?shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，而超大規(guī)模集成電路、嵌入式以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為我們提供了一種解決問(wèn)題的新思路，即研發(fā)嵌入式結(jié)構(gòu)的無(wú)線(xiàn)視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)。 基本思路： 系統(tǒng)由監(jiān)控中心、視頻采集模塊、智能分析模塊、無(wú)線(xiàn)模塊和客戶(hù)端五部分組成，實(shí)現(xiàn)了視頻和報(bào)警信號(hào)的采集、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制、圖像數(shù)字存儲(chǔ)、智能檢索錄像資料、信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程控制等功能。 系統(tǒng)遵循以下設(shè)計(jì)思想： 1) 軟件設(shè)計(jì)采用多線(xiàn)程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大容量、多畫(huà)面處理、實(shí)時(shí)錄像和回放、聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的目標(biāo)； 2) 客戶(hù)端界面遵循方便友好、美觀、易操作的設(shè)計(jì)原則； 3) 為保證傳送數(shù)據(jù)可靠性，對(duì)音視頻碼流與報(bào)警信息獨(dú)立傳輸； 4) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)具有良好的適應(yīng)性，可以通過(guò)有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)資源和帶寬靈活設(shè)置編碼格式，獲得不同的圖像質(zhì)量。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1) 系統(tǒng)采用WiFi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將MAC鏈路層偵聽(tīng)技術(shù)用于信道檢測(cè)，根據(jù)用戶(hù)需求建立了QOS優(yōu)先、特定時(shí)間段優(yōu)先、通信成本優(yōu)先等切換標(biāo)準(zhǔn)。 2) 視頻碼流疊加報(bào)警信息后選擇H.264視頻編碼格式進(jìn)行編碼，編碼后的碼流用UDP協(xié)議封裝后獨(dú)立輸出；報(bào)警信息由本系統(tǒng)自定義的報(bào)警信息協(xié)議封裝，用TCP協(xié)議封裝后獨(dú)立輸出。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 合作生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 圖片，實(shí)物
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品可應(yīng)用于公安、消防、城管、環(huán)衛(wèi)、交通、電力、金融、餐飲娛樂(lè)等行業(yè) 。特別可以用于環(huán)境比較惡劣的環(huán)境、需要臨時(shí)監(jiān)控和頻繁需要改變監(jiān)控點(diǎn)的情況。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 目前，國(guó)外的數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)正朝著多元化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，技術(shù)水平較高的是美國(guó)、以色列等國(guó)。其中由于美國(guó)在集成電路、數(shù)字通信和圖像壓縮技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)期的積累，在這一領(lǐng)域處于明顯的領(lǐng)先地位。一方面，1997年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目署(DARPA)設(shè)立了以卡內(nèi)基梅隆大學(xué)為首聯(lián)合美國(guó)十幾家高等院校和研究機(jī)構(gòu)參加的視頻監(jiān)控重大項(xiàng)目VSAM(Video Surveillance and Monitoring)，主要研究目標(biāo)是利用視頻理解、網(wǎng)絡(luò)通信、多種傳感器融合等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)未來(lái)城市、戰(zhàn)場(chǎng)等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控。后來(lái)，DARPA在2000年又資助了重大項(xiàng)目HID計(jì)劃(Human Identification at a Distance)，研究開(kāi)發(fā)多模式的監(jiān)控技術(shù)以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離情況下的人的檢測(cè)、分類(lèi)和識(shí)別，以增強(qiáng)國(guó)防、民用的場(chǎng)合免受恐怖襲擊的保護(hù)能力。從而數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)以其功能強(qiáng)大、成本低、使用方式靈活而且應(yīng)用廣泛，蘊(yùn)含巨大商機(jī)，受到了學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和管理部門(mén)的高度重視，極大地推動(dòng)了視頻監(jiān)控的研究，為視頻監(jiān)控的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另一方面是國(guó)外的產(chǎn)品價(jià)格高、系統(tǒng)環(huán)境要求嚴(yán)、培訓(xùn)和維護(hù)費(fèi)用貴，而且從國(guó)外引進(jìn)的產(chǎn)品本地化程度低，在功能、接口、使用環(huán)境等方面均或多或少地存在一些與我國(guó)國(guó)情及功能需求不太吻合的地方。要使其能夠最終應(yīng)用，還需要做大量的后期修正工作。 中國(guó)內(nèi)地的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的現(xiàn)象，產(chǎn)品紛雜，技術(shù)水平參差不齊。究其原因，部分生產(chǎn)傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的企業(yè)轉(zhuǎn)型研發(fā)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，首先，由于受集成電路設(shè)計(jì)制造水平的限制，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有自主版權(quán)的視頻編碼壓縮專(zhuān)用芯片；其次，在數(shù)字視頻采集壓縮的板卡產(chǎn)品中，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也大多數(shù)是進(jìn)口產(chǎn)品，第三，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)缺乏一種整體的綜合技術(shù)實(shí)力；最后，產(chǎn)品的需求定位仍局限于安防產(chǎn)品，而網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)己不僅僅是一種安防產(chǎn)品，正逐步發(fā)展成為一種輔助管理信息系統(tǒng)。
