摘要：随着科技的发展。我国可视化监控系统也在不断的优化。但是目前仍然存在着一些问题。一种利用计算机系统辅助移动目标的方法，可以智能化的分类监控的系统。并且对于户外监控的复杂性，干扰性等问题，要进行相对应的解决，要对特征函数进行提取，对特征进行分析。并且要充分的利用影子模式的投影技术和时空信息累加技术以及基于边缘检测影像技术。为户外监控的困难带来更好的解决办法，从而降低户外监控的危险，保证人们的生活安全。
关键词：可视化；户外智能作业；监控系统
1.前言
传统的监控系统主要是通过红外线传感，容积传感点截图传感等期间进行实现的。但是随着科技的发展，上述的设备都存在着一些缺陷，所以近些年来出现了可视化监控系统。它主要是由一套电视监视器的一个或多个摄像头组成，虽然这种系统实现了人们眼前为实的愿望，但是仍然需要工作人员不停地对屏幕进行监控。通过画面来作出决定，所以让监控人员长时间盯着监控器，也是十分繁重的一个工作。为了解决这个问题，科学家们研发了一种可视化智能监控系统。
2.可视化智能户外监控系统概论
可视化智能监控系统是利用计算机辅助监控人员完成监控任务。它是利用计算机系统完成对运动目标的检测和监控以及分类核对数据库的维护等。当有异常情况发生时，计算机系统就会发出警报，提醒监控人员进行及时的处理。而且会把存在数据库当中的视频影像资料回放在监控器上。这样不仅使监控人员的劳动强度大大降低，还会对人为造成的失误带来一定的改善。[1]
对于可视化智能监控系统的应用，当在环境条件改变比较小的情况下，可以采用简单的图像进行连续的帧间相减的方法，对此可以进行有效的监控和检测。而在环境改变比较大的户外场景当中，因为光线会发生变化，背景的运动等也会导致监控器发出警报。所以在一些复杂到场景当中，通常使用图像序列来检测，对运动目标进行识别和监控。图像序列是计算机视觉领域中最困难的任务之一，所以也是户外监控的主要问题之一，只有研究出一系列的解决方案，才会对户外监控进行更好的把握。[2]
3.可视化智能户外监控系统结构和模块定义
电视摄像机，图像获取模块，变化检测模块，分类模块，人机接口模块，数据模块等组成了可视化智能户外监控系统。该系统首先将电视摄像机拍摄到视频信号经过获取模块进行处理，变成数字图像序列。然后数字图像会把数据发送到变化监测模块以及人机接口模块和数据库等具体的工作模块，会在监视器上得到数字视频。检测模块的基础是采用帧间相减技术，所以仍然存在着一些图像上的处理问题。首先就是图像的刷新问题，因为低的刷新频率有可能导致图像在对户外光线变化的活动中过于敏感，而高的刷新频率将导致敏感度严重下降。检测不到速度相对较慢的运动物体。[3]所以，图像刷新问题是需要进行具体的解决的。首先，当物体运动时可以添加一个检测块，送入一个检测轨道中。通过单位时间内物体穿越的数量可以把物体的运动速度求出。如果目标运动速度比较慢，系统可以自动的降低刷新频率。相反，如果物体的运动速度比较快，系统可以自动的升高刷新频率，保证了运动物体的正确捕获，通过自适应调节解决了固定刷新频率存在的问题。
其次，图像差值技术还存在着一些问题，主要是像素灰度值相减后二值化阅读选择。在对比度相对较低的图像当中，由于灰度值变化特别小，所以难以区分移动目标。这样将会导致运动目标的大部分数据丢失，而出现了遗漏现象，对于这个问题需要进行以下的解决办法。首先要建立函数坐标。当函数的差值增加时，结果值也随之增加。这就证明当灰度值有较小的改变，仍然能被检测出来。函数能够根据像素的灰度值自动调整图像插入灵敏度。这就是简单相减方法做不到的，可以有效的解决灰度值遗漏现象的发生。这样就可以使可视化智能户外监控系统的变化检测模块检测到运动目标，并且经过分类模块集成处理以后，对人或者其他运动的物体进行分离。可以有效的检测出的存在，会让分类模块发出警报的真实性大大提高，同时还会唤醒监控人员注意的功能。还要把图像数据发到显示屏上，通过人机接口进行回放。所以分类模块的人体识别功能处理方法也是户外监控的难点。
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4.可视化智能户外监控系统人体识别技术
户外监控最主要的目标就是对运动的人体进行有效的识别，所以对其他复杂的运动物的干扰排除是十分必要的。对于排除各种干扰的运动物体的技术主要有下面几种。影子模式投影直方图技术。经过提取函数处理后，输出函数可以输出影子模式，并且通过多次实验获得不同方向，不同速度的人体影子模式。对人体的影子模式进行各个角度的分析检测，最后通过投影直方图的办法进一步提取人体的特征。这样就会反映出人的身体图像。当人体的某个区域的灰度值变化得十分微小时，可能会在影子模式当中出现一些问题，从而对计算机的结果带来一定的影响。所以对空洞技术要加以解决，从而得到一个没有损失的运动目标视图，要使影子模式和补偿用尺子模式的图像同时进行分析，从而对人体进行识别。[5]
基于时空信息的累加和技术。利用检测技术可以对运动目标的速度进行检测，还会检测到运动物的运动方向。但是检测的运动方向是一个十分复杂的过程，所以基于时空信息的累加和技术的应用是十分必要的。他会对运动目标进行分类识别，通过具体的算法，对一定时间范围内单位目标的运动方向进行专业的分析。如果是人，系统就会发出警报，如果是其他运动物，就会进行忽略。采用这种方法要注意基础值的设定，因为树叶的摆动也可能在某一方向上形成一定的累加和，而人的运动相比树叶累加和强度比较大，所以累加基础值得设定选择要合适，这样才会对其他运动物体进行有效的屏蔽。
上面对智能户外监控系统的原理和技术当中的难题以及具体的做法进行了详细的分析，所以对其在实践当中的应用也要重视。首先。从生产出来的智能户外监控系统机器在实际当中的应用调查发现，对人体运动的正确检测率可以达到99%。而出现遗漏的现象均是在夜间无灯光照射的地方，人体被黑暗淹没，无法在图像渲染中检测到变化。而在其它情况之下，即使在距离比较远的地方也会很好地检测到，所以只要在夜间能够合理的把光源安置到每一个角落，就可以进一步降低摄像头的漏警率。并且通过具体的验证可以看出，一般的光线变化对传统的监控干扰特别大，但是在本系统的应用过程当中基本上没有影响。主要问题就是因为摄像机经常与光源架设在一起，导致光源附近的飞虫在摄像头面前飞过，使得大面积的光线变化而引起警报，这个问题是需要进一步进行修正和解决的。[6]
5.结束语
本文介绍了一种新型的视频序列结构计算机辅助监控系统，并且引入了一些高科技的技术。解决了数字图像在预算时存在的频率刷新，二值化选择等问题。使得监控过程当中误警的次数大大降低。并且对一些自然环境复杂，监控场景多的地区带来很大的人体识别率的提高。相对于原有的红外线监控，可视化智能户外监控是一种性能更加优越的监控系统。可视化智能户外监控系统可以在实践当中进行推广和应用，帮助人们的安全得到更好的保证。
参考文献：
［1］刘晓冬，苏光大，周全，等.一种可视化智能户外监控系统[J].中国图象图形学报，2016，5（12）：1024-1029.
［2］周全，苏光大，吕振洪.可视化户外智能监控系统的设计和实现[J].计算机系统应用，2016，10（10）：13-16.
［3］杨思，蔡晓东，李长俊.移动可视化智能监控系统[J].国外电子测量技术，2013，32（4）：60-62.
［4］LIU Xiaodong，SU Guangd，ZHOU Quan，等.A Visual Intelligent Outdoor Surveillance System一种可视化智能户外监控系统[J].中国图象图形学报，2016.
［5］李鹏，杨福兴.智能系统中视频监控的研究[J].2016.
［6］卢颖，陈斌，李天宇，等.监控系统的设计与实现[J].计算机应用，2015（s1）：288-291.
作者简介：冯跃（1982年10月），男，云南电网有限责任公司文山供电局，大学本科，工程师，从事变电检修无功电压线损科技管理工作。
论文作者:冯跃
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签：监控系统论文; 户外论文; 智能论文; 模块论文; 图像论文; 目标论文; 物体论文; 《基层建设》2017年第22期论文;