計算機視頻監控系統設計及應用研究

陳劍

摘? 要：由于當前通信技術、計算機技術發展的速度進一步加快，監控系統在發展的過程中也逐步與高科技技術相融合，視頻監控系統需要保證準確性、實時性以及真實性，需要有效地控制數據的完整性，提高圖像的清晰度。在此過程中，需要保證軟件系統在設計過程中的構架明晰，在選擇硬件設備方面保證硬件的質量，只有如此才能保證視頻監控系統的有效應用。該文重點對計算機視頻監控系統的設計及應用進行分析研究，以供參考。

關鍵詞：計算機;視頻監控系統;系統設計

中圖分類號：TP39? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 視頻監控系統的設計結構要求

當前計算機軟件快速發展，在網絡實時監控系統布設的過程中，一定要保證監控的靈活性，而且需要具有大容量、高質量的視頻監控存儲系統。

2 計算機視頻監控硬件系統的設計及應用

2.1 監控攝像機

在監控系統當中各種網絡攝像機的功能和結構各不相同，早期監控點使用的主要是模擬攝像頭，這種攝像頭無法單獨完成信息的處理工作，需要利用計算機來實現信號的編碼、壓縮與收集，然后利用無線網絡傳輸信號。當前數字網絡攝像頭應用非常廣泛。隨著數字科技的進步，相關人員對數字網絡進行了一系列的改造，可以保證數字視頻編碼系統的有效使用，可以通過橋接器傳輸數字信號。

某企業還推出了BNT無線智能高速球機，利用Web菜單就能夠在線控制。在控制的過程中，能夠轉換單色、彩色，具備高變倍的功能，圖像的分辨率可以達到720 p，甚至可以達到1 080 p，而且具有白平衡調整的功能，能夠保證圖像的清晰度。在這種產品使用的過程中，需要對后臺管理軟件進行有效統一，通過壓縮調節等技術實現系統的遠程配置。與此同時，還可以接入遠程無線，促進該技術在各個環境當中的廣泛應用，并且可以確保圖像的質量。

2.2 監控主機

網絡視頻監控主機是視頻監控過程中的重點，它對監控系統是否能夠正常的運轉具有很大意義。在設計的時候需要保證系統設備運行的穩定性和可靠性，需要合理地使用先進的技術，保證監控系統的實時性、穩定性和安全性。系統主機所需要使用的軟硬件性能也較高，這種設備可以多接口配置，讓TCP/IP協議能夠有效地對視頻音頻數據進行傳輸，能夠利用網絡遠程進行數據存儲。

3 計算機視頻監控軟件系統的設計及應用

3.1 運動目標的識別及跟蹤

為了實現實時視頻圖像跟蹤的功能，需要在云臺上安裝和設置攝像頭。另外需要讓拍攝的圖片能夠實時地發送到圖像收集卡當中。計算機在獲取圖像數據之后，能夠有效地識別和檢測圖像，利用計算機控制指令的發送，云臺的控制，自動地對運動目標進行跟蹤。在設計的過程中需要保證成本較為低廉，而且設計較為簡單，有效地應用跟蹤算法，并且保證跟蹤算法的可靠性。

3.2 Web 服務模塊

為了能夠更好地對用戶進行訪問，在使用的過程中利用Web服務來進行配置，相關軟件在使用的過程中主要通過HTTP請求的方法完成發送和接收。如果接收方屬于靜態頁面請求，需要對請求頁面的信息進行讀取和分析，及時反饋給客戶端，在此過程中需要記錄、請求視頻流的參數、信息客戶端的IP地址以及端口號等信息，這樣可以有效地實現流媒體服務線程控制，利用流媒體服務模塊來保證視頻的傳輸和視頻流調度。Web服務器端和瀏覽器客戶端在交互的過程中主要使用的是HTTP，即超文本傳輸協議。Web客戶端使用的主要是Java語言來構造XML對象，接著完成數據回調函數的注冊。完成之后，接收服務器的回應消息，接著Web客戶端可以通過HTTP協議來發送相應的請求給服務器，利用回調函數接收返回的數據，這樣可以刷新部分頁面，顯示實時信息。

3.3 視頻處理服務模塊

系統視頻處理服務的過程中主要是為了實現智能視頻監控的目的。通過圖像處理和計算機視覺等相關技術，對視覺數據進行合理有效的處理，讓計算機替代人工完成相應的工作，通過這樣的方式實現智能安防。在此過程中可以控制人力成本，這在系統當中是非常重要的。

系統在智能處理的過程中主要是避免非法入侵等行為的出現，在此過程中一定要重視檢測異常信息，并且及時報警。用戶可以了解監控區域的具體情況，在操作的過程中用戶依照實施需求，合理地設置監控時間段和監控區域，實現入侵檢測的功能。如果發現有入侵的情況，可以自動對其進行有效識別，并且報警。在操作的過程中，行人檢測的方法主要有2種，一種是依托背景建模實現，首先讓圖像和前景分離，接著提取相應的運動目標，最后了解運動目標的特征，實現控制功能。第二是統計學習，輸入正負樣本來完成訓練，并且形成行人檢測分類器，例如通過神經網絡、SVM等，這種方法在使用過程中需要對樣本進行大量的訓練，如果樣本無法對全部應用場景進行全方位的覆蓋，可能會對性能產生影響。

這種方法在檢測的過程中主要為室外，背景建模會受到室外環境的影響，在統計學習的過程中一定要重視加強樣本的訓練，這樣才能提高檢測的準確度。

幀率主要指的是每秒鐘能夠顯示的畫面數量。在系統設置視頻幀率的過程中，主要設置為25 fps，也就是說每秒能夠展示25張圖片，這種系統在使用的過程中可以檢測區域內的行人，及時開啟入侵報警的功能，在行人從該區域離開的過程中可以對行人進行有效識別。分析該區域，如果區域的面積為4 m×4 m，那么正常人從進入該區域到離開，使用的時間往往在0.4 s以上，與實際情況相結合，對幀時間間隔檢測設定為0.2 s，這樣可以提高檢測的精確度，使其符合系統檢測的具體需要。

圖1展示的主要是系統主體功能模塊的測試情況，在圖1當中的圖1（a）主要是原始視頻幀數據，圖1（b）主要是文本得到目標數之后的二值圖像，在運算之后，可以有效去除背景當中的干擾，對目標物內部產生的問題進行彌補，實現目標物的識別功能，具有較好的使用效果。

4 結語

隨著當前時代的快速發展，智慧安防的理念逐步深入傳統的視頻監控領域，傳統的模式已經無法滿足當前時代發展的需要，正面臨著被淘汰的風險。隨著當前計算機視覺、嵌入式、互聯網等技術的快速發展和滲透，視覺監控逐步開始向智能化、高清化的方向發展。在此過程中一定要與實際情況相結合，合理地控制監控視頻，實現檢測非法進入與預報警告的功能。

參考文獻

[1]黃巖.基于計算機軟硬件的視頻監控系統設計與研究[J].計算機技術與發展， 2018， v.28;No.253（5）：127-130.