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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于視頻分析的校園智能監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)以校園中教學(xué)樓的走廊、樓梯、實(shí)驗(yàn)室和樓前空地、停車場(chǎng)為監(jiān)控場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了越線報(bào)警、聚集檢測(cè)和徘徊檢測(cè)等三個(gè)智能監(jiān)控功能。其意義在于，實(shí)現(xiàn)智能、實(shí)時(shí)、主動(dòng)地監(jiān)控，減少人力浪費(fèi)，減輕安保人員工作量，避免由于保安視覺(jué)疲勞而造成的漏報(bào)，提前預(yù)防和制止犯罪，阻止校園中各種安全事故的發(fā)生，維護(hù)校園環(huán)境和諧穩(wěn)定，保障學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全。
- 詳細(xì)介紹：
- 基于視頻分析的校園智能監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)攝像機(jī)采集視頻，在不需要人為干預(yù)的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)的分析和抽取視頻序列中的關(guān)鍵信息，檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控場(chǎng)景中的異常時(shí)，以最快最佳的方式協(xié)助安保人員處理危機(jī)。本系統(tǒng)利用視頻分析技術(shù)中的混合高斯背景建模法（GMM）完成目標(biāo)檢測(cè)，運(yùn)用Cam-shift算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，以校園中教學(xué)樓的走廊、樓梯、實(shí)驗(yàn)室和樓前空地、停車場(chǎng)為監(jiān)控場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了越線報(bào)警、聚集檢測(cè)和徘徊檢測(cè)等三個(gè)智能監(jiān)控功能。其意義在于，實(shí)現(xiàn)智能、實(shí)時(shí)、主動(dòng)地監(jiān)控，減少人力浪費(fèi)，減輕安保人員工作量，避免由于保安視覺(jué)疲勞而造成的漏報(bào)，提前預(yù)防和制止犯罪，阻止校園中各種安全事故的發(fā)生，維護(hù)校園環(huán)境和諧穩(wěn)定，保障學(xué)生的生命財(cái)產(chǎn)安全。經(jīng)實(shí)踐證明,基于視頻分析的校園智能監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件兼容性良好；閾值等參數(shù)可隨監(jiān)控場(chǎng)景的不同而手動(dòng)調(diào)整，方便準(zhǔn)確；且系統(tǒng)具有較好的準(zhǔn)確性、魯棒性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)單，兼容性強(qiáng)，靈活性強(qiáng)，適用范圍廣泛的特點(diǎn)，并可為學(xué)校減少雇傭大批監(jiān)視人員所需要的人力、物力和財(cái)力的投入，不僅可以應(yīng)用于校園中，還可以應(yīng)用于社會(huì)中的大多數(shù)公共場(chǎng)所，如銀行、車站、商場(chǎng)等，可擴(kuò)展性強(qiáng)。運(yùn)用Cam-shift算法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，基于HSV色彩空間完成了陰影消除。
作品圖片
作品專業(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)
- 本系統(tǒng)意為改善普通視頻監(jiān)控系統(tǒng)只將視頻當(dāng)作事后證據(jù)而無(wú)法實(shí)時(shí)預(yù)警的不足，避免因保安疏忽造成的漏報(bào)，協(xié)助保安預(yù)防安全事故和犯罪的發(fā)生，保障校園安全。系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集視頻并無(wú)需人為干預(yù)而自動(dòng)分析視頻中的關(guān)鍵信息，異常發(fā)生時(shí)自動(dòng)報(bào)警。系統(tǒng)分別采用GMM和Camshift算法對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤，HSV色彩空間下消除陰影，實(shí)現(xiàn)了越線報(bào)警、聚集和徘徊檢測(cè)三個(gè)智能監(jiān)控功能。實(shí)踐證明系統(tǒng)具有很好的魯棒性和準(zhǔn)確性。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 普通視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要保安不間斷地觀察多個(gè)屏幕，這對(duì)于人來(lái)說(shuō)難免產(chǎn)生疲勞和疏忽，由于沒(méi)能及時(shí)觀察到異常的趨勢(shì)，提前采取有效的保護(hù)措施，意外往往發(fā)生在此時(shí)。本系統(tǒng)以攝像機(jī)代替了容易產(chǎn)生視覺(jué)疲勞的人眼，用智能分析模塊代替人腦的思維分析，在不需人為操作的情況下對(duì)視頻序列自動(dòng)地進(jìn)行前景提取和目標(biāo)跟蹤，異常發(fā)生時(shí)自動(dòng)報(bào)警，在減輕保安工作量的同時(shí)也使得監(jiān)控系統(tǒng)更加智能、主動(dòng)，預(yù)警更加及時(shí)、準(zhǔn)確，避免漏報(bào)。本系統(tǒng)的檢測(cè)模塊采用背景建模法中的GMM，與目前常用的背景檢測(cè)方法相比GMM綜合效果更佳，更適用于實(shí)際的實(shí)時(shí)智能監(jiān)控。目標(biāo)跟蹤模塊采用CamShift算法，可獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置、大小及運(yùn)動(dòng)方向，信息采集更加完整、準(zhǔn)確。
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
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 視頻 軟件
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)
- 系統(tǒng)軟件部分已打包成安裝程序，首次使用前需安裝。用戶可以通過(guò)交互界面對(duì)本地視頻調(diào)取和播放；還可以開(kāi)啟攝像機(jī)對(duì)場(chǎng)景實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可保存監(jiān)控視頻以供隨時(shí)回放。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，兼容性強(qiáng)，效率高，成本低，適用于大多數(shù)公共場(chǎng)所。目前各行各業(yè)對(duì)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求都極其迫切，且需求量日益遞增。基于視頻分析的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用范圍和龐大的需求量，必將為社會(huì)創(chuàng)造出巨大的財(cái)富和經(jīng)濟(jì)利益。
同類課題研究水平概述
- 視頻監(jiān)控具有廣泛的應(yīng)用前景和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而激發(fā)了國(guó)內(nèi)外廣大科研工作者及相關(guān)商家的濃厚興趣，尤其在美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)開(kāi)展了大量相關(guān)項(xiàng)目的研究。實(shí)時(shí)視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng) W4不僅能夠定位人和分割出人的身體部分，而且通過(guò)建立模型來(lái)實(shí)現(xiàn)多人的跟蹤，并可以檢測(cè)人是否攜帶物體等簡(jiǎn)單行為；英國(guó)的雷丁大學(xué)已開(kāi)展了對(duì)車輛和行人的跟蹤及其交互作用識(shí)別的相關(guān)研究 ；IBM 與 Microsoft等公司也正逐步將基于視覺(jué)的手勢(shì)識(shí)別接口應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域中。目前在國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)中，中國(guó)科學(xué)院北京自動(dòng)化研究所模式識(shí)別國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的視覺(jué)監(jiān)控研究組處于領(lǐng)先地位。他們對(duì)交通場(chǎng)景的視覺(jué)監(jiān)控( 基于三維線性模型定位、基于擴(kuò)展卡爾曼濾波器的車輛跟蹤算法)、人的運(yùn)動(dòng)視覺(jué)監(jiān)控(基于步態(tài)的遠(yuǎn)距離身份識(shí)別)和行為模式識(shí)別( 提出了對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡和行為特征學(xué)習(xí)的模糊自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法)進(jìn)行了深入研究，取得了一定的研究成果。國(guó)內(nèi)其它一些高校也進(jìn)行了這方面的研究，如上海交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等，他們?cè)诨旌细咚贡尘敖：涂柭鼮V波跟蹤器等算法的研究和改進(jìn)上都取得了顯著進(jìn)展。沈陽(yáng)航天航空大學(xué)還將智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的偵查功能中。國(guó)內(nèi)許多大型視頻監(jiān)控上市公司，如?？低?、浙江大華和中國(guó)安防等也都在致力于智能監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)。
