監控報警系統的設計與實現

中文參考文獻：蔡曉堅基于處理器的自動監控和報警系統[j]。集成電路應用，2019，36（06）：84-85。1傳統視頻監控系統階段公安部和中國消費者協會通過近年來統計的數據顯示,中國約有4.67億戶家庭財產安全仍存在風險,不能得到很好的保護,約有160萬件盜竊案件都是戶每年會發生的,盜竊金額高達11.3億元。上述文章中的資料說明了,無論個人或是團隊組織如何,因盜竊案件的發生都會有更大的損失發生,而且隨著現代國家經濟的快速發展,我國的安全系統相對較差,因這樣的差距而造成了嚴重的安全障礙目前的金融機構、賓館、飯店、住宅樓、辦公場所等領域都會用到監控報警系統,而且應用率非常廣泛。傳統的視頻監控系統只將被監控現場的錄像片段傳輸到控制室,然后由備用人員監督。以人工為主體的過程,機器作為助手,智力水平相對較低,過程不可能一整天不僅是勞動密集型的,而是由于勞動密集型而導致的失職,控制人員的疏忽可能導致失敗,在發生事故的情況下,由于控制條的存儲時間短,可能會丟失一些重要的線索。因此,改進監控系統和自動報警對于現代的監控是非常重要2視頻監控現狀2.1視頻監控系統目前的視頻監控系統使用微處理器固件開發的矩陣適配器為原始分布式設備安裝完整的視頻監控系統。例如,視頻切換功能和前端控制相結合,獨立的微處理器主機在單個工作站中全面控制視頻鏡頭,還可以通過計算機的圖形管理軟件而實現效果,訪問控制,入站和出站的通信及報警等,任何工作站的矩陣和報警系統是視頻有切換功能,鏡頭控制和報警聯動,監控程序都可以控制網絡上的其他位置,工作站可以通過控制多個陣列主機和報警接口單元來實現。2.2智能視頻轉換與傾斜控制在軟件設計中,PC的視頻監控系統也在其中,將視頻矩陣從攝像機轉換為屏幕,控制攝像機鏡頭,通過串口連接的報警設備及報警信息,自動視頻轉換和傾斜控制通過程序控制功能,如報警聯動和報警記錄就被控制。該系統可以充分利用計算機資源,使視頻監控系統隨著計算機技術的發展而不斷發展,可以將其開放式結構特征與火災報警系統,出入管理系統,施工自動化等其他系統進行比較并交互式集成。2.3頻監控系統的設計計算機在1990年代末,隨著視頻壓縮技術,多媒體技術,數字視頻監控系統和網絡通信技術的快速發展中,數字視頻監控系統和包括數字視頻錄制設備時目前市場的兩種。硬盤是主要的視頻監控系統,另一種是視頻監控系統,以視頻監控系統內置視頻為主。數字監控的視頻錄制系統一般分為兩類。第一類是多媒體播放模式數字視頻解碼技術日趨成熟,計算機的普及為基于計算機的多媒體監控創造了條件。取代這種新型視頻監控系統的迅速崛起在一定程度上,通過將視頻矩陣圖像和視頻錄像機分為基本發射機和其他發射機來開發模擬視頻監控,它們的優勢主要體現在PC多媒體監控的綜合上主辦。視頻矩陣,圖像分割,錄像機和許多其他功能使系統架構大大簡化。利用計算機網絡技術,數字多媒體的遠程網絡監控不僅限于一定距離;陣列陣列提供商或光盤存儲可以提供大量的媒體磁帶。同時,系統調查多媒體信息查詢是有用的。然而,隨著基于PC的視頻監控系統的發展,檢測到實際工程使用過程中的一些缺點,主要是由于系統的不穩定功能。3基于圖像的自動警告系統3.1圖像檢測輸入裝置設計該主題中的自動監視和報警系統是基于圖像處理的系統,第一個假設是圖像的集合,并且需要圖像傳感器,圖像傳感器是光敏元件,數碼相機的核心是二維光學圖像轉換為一維充電信號。圖像傳感器可分為帶有金屬陽極氧化部件的雙充電和半導體,兩個主要類別的組件使該系統中使用的檢測輸入裝置是CCD圖像傳感器,也稱為雙充電裝置,是通過存儲和運輸貨物將存儲在其上的光學圖像轉換成數字信號的半導體裝置,像素是類似CCD顏色的小圓光點并可使顏色結構連續起來。CCD組件上的像素數越多,顏色分辨率越準確,圖像越精確,圖像越接近原始對象。CCD圖像傳感器整齊地布置并有大量可以感測外部光的光學二極管,這些二極管與普通二極管有很大的不同點使它們能夠將光信號轉換為充電信號。然后放大外部采樣并從模擬轉換為需要的數字,然后使用該方法被轉換為數字圖像的信息。從這些數據就可以完成獲得圖像,存儲圖像以及移動操縱圖像的步驟。其特性有大小適中;精度及靈敏度高,反應速度;工作電壓低,圖像性能穩定,對外效果好;低功耗,高分辨率,信號噪音小;無電磁場影響,操作動態范圍大,性能分辨率高。3.2替換像素的灰度級—中值濾波無論是通過轉換彩色圖像還是通過直接采集獲得的灰度圖像都具有噪音,為了消除噪音,我們通常使用中等過濾方法過濾,濾波是一種數字信號處理技術,其作用是與每個像素相鄰的窗口中,所有像素灰度值的平均值都可以替換每個像素的灰度級,該值是附近的像素值會盡可能接近原始圖像的真實值,從而體系到了消除噪聲的作用。平均值濾波和非線性平均值濾波之間的區別在于它是一種非常常見的線性濾波算法,對圖像中的每個像素使用模板,并且該模板包含相鄰像素及圍繞所選像素,然后取模板中所有像素的平均值來替換像素的原始像素值。然而,平均值濾波本身具有不能很好地保護圖像細節的缺陷,即圖像在去除噪聲的同時破壞圖像的細節,并且降低了圖像的清晰度。因而需要中間濾波來消除噪聲,并可以保留原來的圖像邊緣特征這樣才能使圖像不會失真。因此,此系統過濾波使用中間過濾波,中間濾波的基本思路是使用窗口中所有像素灰度值的平均值作為中心點像素的灰度值。3.3相鄰幀差檢測如果在檢測過程中,所在的場景中沒有運動目標時,則該視頻中的連接幀容量非常小,并且如果存在運動目標,則在視頻中的變化大小將是非常明確的,由于場景中的物鏡未靜止,因此在不同幀中檢測到的目標圖像的位置將會有顯著變化,鑒于上述思想得到相鄰幀差方法。在兩個連續幀或更多個相等的時間幀中計算來自不同幀的相應像素點的像素值,當超過灰度的絕對值時,處理結果超過最大值或最小值,可以確定目標是否在移動,最終實現目標運動檢測效果。相鄰差分法和其他方法的區別在于各種操作方法簡單,計算性能快