基本信息
- 项目名称：
- 无线视频智能监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本设计实现了一种基于嵌入式的无线视频智能监控方案。方案采用H.264视频压缩编码类型，实现了实时视频监控、智能分析报警、历史文件查询、报警查询、OSD设置等功能。智能分析报警模块实现了周界防范、盗移或滞留告警、人脸或人体检测、人头计数和行为异常分析功能。
- 详细介绍：
- 系统由视频采集模块、智能分析模块、无线模块、监控中心和客户端五个部分组成，实现了视频和报警信号的采集、系统实时控制、智能联动、图像数字存储、智能检索录像资料、信号远程传输和远程控制等功能。 视频采集模块采用TI公司的TMS320DM6446双核处理器，它包括一个ARM CPU和一个DSP CPU，DSP CPU负责视频编码任务；ARM CPU负责管理外设，运行应用程序。此模块实现的功能主要有： 1) 编码功能：将模拟音视频信号进行数字编码； 2) 控制转换功能：视频服务器接收客户端发出的控制命令，将其转换为相应摄像机控制设备的通讯协议，控制摄像机云台、镜头动作。 智能分析模块采用DSP实现对视频信号的分析处理，实现如下功能： 1)对周界防范无人值守智能报警； 2)准确进行物品盗移、滞留检测； 3)快速进行人脸、人体检测进行清晰抓拍报警； 4)对人的行为做出分类判断(如追逐、超高、倒地、驻留、徘徊等限制行为)做出报警； 5)对报警区域进行准确人数统计(进入、离开、聚众人数统计)。 无线模块采用WiFi无线技术实现了无线视频传输，且视频码流与报警信息独立传输，提高了监控系统的安全性和报警的准确性。 监控中心主要由两部分组成：数据库系统和存储服务器。数据库系统用于进行系统资源的统一管理和调度；存储服务器负责从前端视频采集模块获取实时视频流并且将视频流存储在Linux文件系统中。 客户端采用微软公司的VC++2005开发工具在PC机上开发，实现的功能有： 1)用户登陆控制：根据用户不同的身份设置不同的权限； 2)实时视频显示：可实时显示监控网络内1-16路的实时视频图像，可以实现单画面，4画面，9画面，16画面分割显示； 3)云台控制：在权限许可范围内，通过对前端云台和镜头的控制，改变摄像机的方位，俯仰角度和焦距等； 4)本地录像：可以根据设定的录像计划自动录像； 5)实时视频图像抓拍：实时图像抓拍是用来实时拍摄图像的辅助功能，它将动态的图像中的单帧图像以BMP的图像格式保存下来，可以对正在监视或正在回放的图像抓拍； 6)报警处理：客户端接收到前端设备发送的报警信号后，客户端可以读取、存储和打印报警信息及图片； 7)本地录像回放：可以检索回放本地录像中的设备任意时间的视频文件； 8)远程录像回放及下载：检索回放及下载监控中心存储服务器的录像文件。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的： 视频监控产品现在正从模拟化向数字化、网络化、智能化的方向发展，并在各个领域内应用越来越广泛。尤其是在安防和探测领域，视频监控技术极为重要。因此无论是从国民生产角度还是人们日常生活的需要，都急需要研制新一代的数字视频监控系统，而超大规模集成电路、嵌入式以及网络技术的迅猛发展，为我们提供了一种解决问题的新思路，即研发嵌入式结构的无线视频智能监控系统。 基本思路： 系统由监控中心、视频采集模块、智能分析模块、无线模块和客户端五部分组成，实现了视频和报警信号的采集、系统实时控制、图像数字存储、智能检索录像资料、信号远程传输和远程控制等功能。 系统遵循以下设计思想： 1) 软件设计采用多线程技术，实现大容量、多画面处理、实时录像和回放、联网远程监控的目标； 2) 客户端界面遵循方便友好、美观、易操作的设计原则； 3) 为保证传送数据可靠性，对音视频码流与报警信息独立传输； 4) 系统设计对网络具有良好的适应性，可以通过有线和无线网络运行，针对不同的网络资源和带宽灵活设置编码格式，获得不同的图像质量。
科学性、先进性
- 1) 系统采用WiFi无线网络进行数据传输，将MAC链路层侦听技术用于信道检测，根据用户需求建立了QOS优先、特定时间段优先、通信成本优先等切换标准。 2) 视频码流叠加报警信息后选择H.264视频编码格式进行编码，编码后的码流用UDP协议封装后独立输出；报警信息由本系统自定义的报警信息协议封装，用TCP协议封装后独立输出。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 合作生产
作品可展示的形式
- 图片，实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品可应用于公安、消防、城管、环卫、交通、电力、金融、餐饮娱乐等行业 。特别可以用于环境比较恶劣的环境、需要临时监控和频繁需要改变监控点的情况。
同类课题研究水平概述
- 目前，国外的数字视频监控技术正朝着多元化和网络化方向发展，技术水平较高的是美国、以色列等国。其中由于美国在集成电路、数字通信和图像压缩技术上的优势和长期的积累，在这一领域处于明显的领先地位。一方面，1997年美国国防高级研究项目署(DARPA)设立了以卡内基梅隆大学为首联合美国十几家高等院校和研究机构参加的视频监控重大项目VSAM(Video Surveillance and Monitoring)，主要研究目标是利用视频理解、网络通信、多种传感器融合等技术实现对未来城市、战场等进行自动监控。后来，DARPA在2000年又资助了重大项目HID计划(Human Identification at a Distance)，研究开发多模式的监控技术以实现远距离情况下的人的检测、分类和识别，以增强国防、民用的场合免受恐怖袭击的保护能力。从而数字式网络监控系统以其功能强大、成本低、使用方式灵活而且应用广泛，蕴含巨大商机，受到了学术界、产业界和管理部门的高度重视，极大地推动了视频监控的研究，为视频监控的发展奠定了坚实的基础。另一方面是国外的产品价格高、系统环境要求严、培训和维护费用贵，而且从国外引进的产品本地化程度低，在功能、接口、使用环境等方面均或多或少地存在一些与我国国情及功能需求不太吻合的地方。要使其能够最终应用，还需要做大量的后期修正工作。 中国内地的数字视频监控系统发展呈现百家争鸣的现象，产品纷杂，技术水平参差不齐。究其原因，部分生产传统模拟视频监控系统的企业转型研发数字视频监控系统，首先，由于受集成电路设计制造水平的限制，目前国内还没有自主版权的视频编码压缩专用芯片；其次，在数字视频采集压缩的板卡产品中，国内市场也大多数是进口产品，第三，国内生产企业缺乏一种整体的综合技术实力；最后，产品的需求定位仍局限于安防产品，而网络化的数字视频监控系统己不仅仅是一种安防产品，正逐步发展成为一种辅助管理信息系统。
