淺談計算機應用領域的電子攝像技術

任旭珍

摘 要 隨著攝像技術迅速持續的發展，電子攝像由于其自身的優勢，成為最主要監測和控制系統的信息載體。如機場、銀行和其他公共場所使用的是數碼相機為主要監控工具。本文通過對研究領域的電子攝像技術進行綜述，并分析電子攝像技術的發展及應用。

關鍵詞 計算機應用 電子攝像頭技術 網絡傳輸

中圖分類號：TP391.4 文獻標識碼：A

1 電子攝像技術概述

電子攝像系統已廣泛應用于軍用及民用測繪系統中，但是效果受到其載體不同時刻姿態變化或震動的影響。當工作環境比較惡劣，尤其是在航空或野外操作時，支撐攝像機平臺的震動會引起圖像畫面的抖動，令觀察者視覺疲勞，從面產生漏警和虛警。所以在運行中，如何穩像成為十分重要的問題，特別是在長焦距、高分辨力的監視跟蹤系統中更加突出。 電子攝像表現為實用性強、體積小巧等特點，它利用計算機、圖像處理、模式識別和計算機視覺技術，在視頻源的關鍵信息提取和分析、檢測和處理異常信息以及監測現場強大數據的處理。電子攝像系統是視頻監控系統的直接體現和發展趨勢。

紐約市政大樓于二十世紀九十年代，安裝了第一套電子攝像系統用于監控，并由專門的人員負責監控屏幕，系統僅局限于整個建筑。本系統突破了完全由員工在每個監視處點對點的傳統模式，并將監控任務從復雜的安全巡邏、路線、規章制度等等轉變成在控制室和幾個監視屏幕前完成。這是開始的視頻監控時代。電子攝像系統在短時間內，從最早的模擬監控到幾年前數字監控到現在蓬勃發展的網絡視頻監控，發生了翻天覆地的變化。在IP技術逐步統一的今天，我們有必要了解電子攝像系統的發展歷史。從技術的角度來看，電子攝像系統開發分為第一代模擬電子攝像系統（CCTV），第二代是基于“PC +多媒體卡”的數字視頻監控系統（DVR），第三代全電子攝像系統基于IP網絡（IPVS）。

2 電子攝像技術存在的缺陷分析

近年來，隨著國民經濟的快速增長，銀行、電力、交通、安全、軍事設施和其他領域的安全報警系統，要求越來越高，視頻監控在生產和生活的所有方面有著非常廣泛的應用。智能視頻監控系統正成為越來越多的國內外學者關注的焦點。視頻監控系統涉及到許多領域，在交通運輸、軍事和其他地方已經取得了一些研究成果。盡管監控系統已廣泛存在于銀行、購物中心、公共場所，如車站、交通路口，實際監測任務仍需要更多的人工完成，現有的視頻監控系統通常是記錄的視頻圖像，提供的信息是沒有任何解釋的視頻圖像，只能用作證據，沒有充分發揮監控的實時性和主動性。為了達到實時分析、跟蹤和監控對象，并提示當異常事件發生時作出報告，為政府主管部門正確的行動提供保障，“智能”視頻監控尤為重要。“智能監控系統可以使攝像機捕獲的信息通過計算機網絡傳遞到整個系統軟件，實現遠程智能的監控。

傳統的基于“攝像機-圖像采集卡-計算機”模式的穩像系統、圖像檢測和匹配算法全部由計算機以軟件方式實現。 盡管當今計算機的性能很高，能夠部分滿足單傳感器電子穩系統的實時處理要求，但在以下幾個方面有著難以解決的問題：首先，其固有的串行工作方式使得單計算機難以適應其于多傳感器視頻處理系統的實時穩像，阻礙了在實際中的應用，傳統的圖像采集卡中能將采集圖像數據實時傳輸給計算機，而不能傳輸給標準接口的視頻監視設備，很多應用場合對聽要求很高。因此，研制專用的電子穩像平臺，既能實時地高速獲取視頻數據，又能將數據實時地傳后續的圖像處理系統，既有實際意義又有工程價值。智能電子攝像頭監控系統在許多場合發揮重要的作用，不斷發展更多的智能。然而，在努力發展其智能的同時，系統可靠性的問題也不容忽視。只有可靠的視頻監控系統，才可以準確地發現危險情況和采取措施的時間。

3 電子攝像技術的應用分析

電子攝像頭智能分析技術和產品現在在高端安全監控市場已經應用多年。在機場、監獄、軍事基地和其他大型基礎設施監測有成功的案例。在一些大型的基礎設施，如機場、周圍對象太分散，一個或多個人可以完成監控周邊。這個系統將智能視頻分析單元，在前面的攝像頭，實時視頻分析單元，通常嵌入式產品、特點的分析和結果在需要上傳到監控中心。這是一個典型的分布式系統架構。當我們做智能視頻圖像分析的固定場景，當這個被廣泛使用，該系統具有實時分析，分析結果和速度的算法不受交通聯系。另一種系統通常是集中在個人計算機終端算法，監控中心可以整合更多算法同時運行。一般來說，一個算法為一個特定的內容分析。和個人電腦可以集成各種算法，綜合分析的內容將更加豐富，效果更好。在監控系統技術中區別不同的產品，系統可以根據分析的內容使用不同的算法和不同的輸出結果。

從加入WTO以來，智能電子視頻分析技術得到了快速的發展，它的使用是慢慢滲透到各種行業。智能電子相機應用程序通常可以分為安全相關應用程序和非安全相關應用兩大類。比如：有函數的視頻分析攝像機、視頻編碼器可以充分發揮它的功能，它可以自動檢測在某些地方進入或離開一個地區或一個特定時間的可疑對象。安全相關應用是目前市場上主要的智能視頻應用程序。應用程序在安全領域安全部門主要是協助政府或其他機構改善戶外大型區域安全保護的公共環境。

4 電子攝像技術的發展趨勢

電子攝像技術在現代社會應用，已經達到一個相對穩定和成熟的系統模式。數字視頻監控系統，視頻監控和數字網絡監控系統集成一體。目前的情況是，我們需要從以下幾個方面來推動發展電子攝像技術。

（1）智能。電子成像系統是一個非常重要的程序，在普通系統的電子成圖像當中存在著很大的缺陷，只能依靠人們的主觀判斷來斷定信息的真實確切性。我們都知道，靠人本身的注意和警惕性是遠遠不夠的，尤其監控是比較縝密的事件，需要人自身很高的反應能力，稍有不注意就會迷失在整個監控過程中，就會造成很大安全隱患。發展電子攝像技術的智能性，通過電子設備的加入診斷、分析、辨別出檢測的信息，能大大的降低信息的誤差性，從而體現電子攝像技術智能價值的所在。

（2）信息系統的連鎖。電子系統當中集成的資源，電子攝像技術實現連鎖與其他信息系統成為一體。在這個整體系統當中實現鏈式銜接應用，如連鎖的水行業和交通運輸行業信息系統，共享視頻資源，實現快速、方便、準確的處理事件信息，從而達到電子設備為整個行業應用的目的。