前端智能化视频监控系统研究与设计

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目前,随着人们社会安全意识防范的增强,新一代安防行业的不断发展,研制一套具备智能化、低成本、易安装的嵌入式视频监控系统具有重大意义。本论文基于德州仪器生产且型号为DM368_EVM的嵌入式系统平台,研究并完成了智能前端的运动目标检测报警系统,并对目前现有的运动目标检测算法进行深入研究与讨论,最终结合嵌入式平台的特点进行量身定制设计,并提出一套高效的算法。其中,系统硬件平台的总体架构设计及运动目标检测算法的研究、结合平台的系统优化是本文的研究重点,本文主要针对以下几个方面进行了阐述:1.根据前端系统的整体架构进行智能化功能模块的设计。主要包括系统软硬件平台的选择、功能模块具体方案设计。同时,分析嵌入式前端系统中两大重要模块:视频处理前端模块和视频处理后端模块。2.针对本系统平台功耗低、资源少的特点,首先,在PC机上对目前现有算法的优缺点进行对比分析;然后,提出改进后适合本文嵌入式系统平台的运动目标检测算法。本文共提出了两种混合策略,包括帧差法与CodeBook混合策略、LBP算子与CodeBook混合策略,它们分别适用于运动目标较集中和分散两种场景,实验证明了此两种混合策略都可以较准确地实现运动目标检测,并有效解决了运动目标丢失及空洞现象。3.由于传统的算法核心运算比较复杂,不能直接将其思想照原样搬过来,必须进行适当地裁剪和简化处理。然后,根据本系统平台上运行的本文两个混合策略结合硬件平台对其进行一定的优化与加速,包括各种优化策略、内存管理及硬件加速,最终给出优化后结果。4.最后,本文对该系统平台进行有效的性能评估,包括对系统的负载率进行评估、绘制ROC曲线对运动目标检测算法的检测效果进行评估。实验结果表明,该前端智能化视频监控系统具备较好的运动目标检测性能,且能够对D1画质、分辨率为720x576的视频进行实时运动目标检测处理。
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