视频监控中敏感区域的异常事件检测系统研究

摘要

随着科学技术的不断发展，在日常生活中视频监控系统的应用也越来越广泛。然而，现有的视频监控系统对于异常事件发现的智能化程度还不能够满足当今社会人们对安全性的需求，尤其对于某些要求安全敏感性较高的区域，如银行、军事基地、机场、化工厂、高压电区等场合，出于管理和安全的要求，需要对这些场合的关键区域或危险区域进行智能监控。
　　本文主要对视频监控中针对敏感区域所发生的指向接近、区域入侵、遗留物体和移走物体异常事件的检测算法进行了研究。首先，研究了如何在视频中提取出感兴趣的前景目标，对常用的目标检测算法进行了简要地分析和介绍，最终在系统实现中采用了背景减除法中的VIBE算法和混合高斯算法来分别检测运动前景区域和静态前景区域，并且提出了一种多框融合的算法对前景检测的结果进行改进，以提取出更加完整的目标。其次，本文研究了运动目标的跟踪算法，主要是对简单的模板匹配跟踪算法、压缩感知跟踪算法和兴趣点匹配跟踪算法这三种算法进行了比较和分析。在系统的实现部分搭建了一个多目标跟踪的框架，并在该框架的基础上加入了兴趣点匹配对目标位置的预测，保证了目标跟踪的鲁棒性和稳定性。
　　在上述研究的基础上，加入具有人机交互的敏感区域设置模块，并结合本文提出的异常事件检测算法，实现了一个针对视频监控中敏感区域的异常事件检测系统。最后，在厦大视频库上进行了测试实验，结果表明在特定的场景下，本文方法能够比较有效地对敏感区域内所发生的指向接近、区域入侵、遗留物体和移走物体事件发出相应的警报，与云计算技术结合进一步完善了课题组智能视频监控系统的事件发现功能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 视频数据集

1．4 论文研究内容与章节安排

第二章 运动目标的检测与跟踪

2．1 常用的前景检测方法

2．1．1 帧间差分法

2．1．2 光流法

2．1．3 背景减除法

2．2 目标的分割提取

2．2．1 形态学处理

2．2．2 目标轮廓提取

2．3 运动目标的跟踪算法

2．3．1 简单模板匹配跟踪

2．3．2 压缩感知跟踪

2．3．3 基于兴趣点的跟踪

2．4 本章小结

第三章 异常事件检测系统详细设计

3．1 系统设计要求

3．2 总体架构设计

3．3 系统工作流程

3．4 功能模块详细设计

3．4．1 视频图像采集模块

3．4．2 图像预处理模块

3．4．3 敏感区域设置模块

3．4．4 运动目标检测模块

3．4．5 运动目标跟踪模块

3．4．6 事件分析判断模块

3．4．7 报警处理模块

3．5 云计算架构设计

3．6 本章小结

第四章 异常事件检测系统具体实现

4．1 环境配置

4．1．1 硬件环境

4．1．2 软件环境

4．2 OpenCV库简介

4．3 MFC界面设计

4．4 系统运行效果

4．4．1 敏感区域绘制

4．4．2 指向接近事件检测

4．4．3 区域入侵事件检测

4．4．4 遗留物体事件检测

4．4．5 移走物体事件检测

4．5 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 本文研究工作总结

5．2 进一步工作展望

参考文献

硕士在读期间科研成果

致谢