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基于嵌入式智能相机的目标检测与覆盖方法研究

作　者: 周璞
导　师: 龙承念
学　校: 上海交通大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 智能视频监控嵌入式智能相机目标检测多相机覆盖
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 87次
引　用: 1次
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内容摘要

随着安防系统在公共治安和预防恐怖袭击等方面的大量应用,人们对大规模智能视频监控系统的需求日益增长。目前基于集中处理的智能视频监控系统由于成本、处理能力、存储能力等因素的限制,无法大规模的使用。嵌入式智能相机具有低成本、低功耗、易扩展的特点,因此嵌入式智能相机网络成为未来大规模监控系统的主要发展方向。本文重点研究基于ARM的嵌入式智能相机的系统搭建、检测算法和覆盖问题,主要工作有如下三个方面。一、嵌入式智能相机平台搭建。在分析嵌入式智能相机特点的基础上,提出新型的高性能嵌入式智能相机设计方案。该方案采用基于ARM9处理器的PXA270开发板作为硬件系统,并开发了多个满足视频监控基本任务的软件模块。二、基于嵌入式智能相机的目标检测算法设计。针对嵌入式智能相机有限的计算和存储能力,提出基于轮廓判定与分类的轻量级目标检测方法。该方法采用“加性增、乘性减”(AIMD)的方法进行轮廓检测,然后对检测到的运动区域进行分类,从而实现前景的辨认和背景的更新。实验证明,所提方法具有速度快、鲁棒性强的特点。三、多相机的优化覆盖策略。由于单个相机的视野限制,监控场景往往要求被多个相机共同覆盖。为了降低监控覆盖成本,结合监控目标的异构需求,提出基于概率的相机优化覆盖策略。该方法充分利用智能相机所具有的PTZ性能,计算各个位置的覆盖概率,在满足各个监控位置的不同监控需求的基础上,有效地降低了多相机条件下的监控成本。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章绪论  11-20
  1.1 选题背景与研究意义  11-12
  1.2 视频监控系统的发展状况  12-14
  1.3 嵌入式智能相机的研究现状  14-17
  1.4 本文的主要贡献  17-18
  1.5 各章节安排  18-20
第二章基于PXA270 的嵌入式智能相机系统  20-42
  2.1 引言  20-21
  2.2 嵌入式智能相机架构的分析与对比.  21-28
    2.2.1 分离式相机平台  21-25
    2.2.2 结合式相机平台  25-28
  2.3 PXA270 嵌入式平台  28-35
    2.3.1 PXA270 技术优势  29-31
    2.3.2 PXA270 平台的硬件和软件资源  31-34
    2.3.3 PXA270 交叉编译环境搭建与内核配置  34-35
  2.4 基于PXA270 的智能相机平台.  35-40
    2.4.1 视频编程简介  36-37
    2.4.2 开源计算机视觉类库的移植  37-38
    2.4.3 基本功能测试  38-40
  2.5 本章小结  40-42
第三章基于嵌入式智能相机的目标检测算法  42-57
  3.1 引言  42-43
  3.2 基于背景更新的目标检测方法.  43-46
    3.2.1 混合高斯模型  43-44
    3.2.2 LW 方法  44-46
  3.3 基于轮廓判定与分类的轻量级目标检测方法  46-55
    3.3.1 算法原理  47-48
    3.3.2 模块说明  48-53
    3.3.3 实验结果与分析  53-55
  3.4 本章小结  55-57
第四章嵌入式相机网络的覆盖方法  57-70
  4.1 引言  57
  4.2 相机网络覆盖模型  57-60
  4.3 优化问题和算法  60-63
    4.3.1 二值整数优化  62
    4.3.2 启发式算法  62-63
  4.4 基于概率的相机网络的覆盖技术.  63-68
    4.4.1 基于概率覆盖的FOV 模型  64-66
    4.4.2 优化问题和方法  66-68
    4.4.3 实验结果与分析  68
  4.5 本章小结  68-70
第五章总结与展望  70-72
  5.1 总结  70-71
  5.2 展望  71-72
参考文献  72-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间发表的学术论文  79-81

基于嵌入式智能相机的目标检测与覆盖方法研究

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