視頻監控論文大全11篇

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視頻監控系統是依據軌道交通工程管控技術標準和安全風險管理體系而研制的專業信息化管理平臺，綜合了軌道交通工程參建各方所提供的數據和資料，利用物聯網和云計算等現代高新技術，對工程進度、安全風險進行綜合監控，向建設工程的決策層、管理層和實施層提供實時的安全信息，便于各方第一時間了解工程建設的各方面情況，及時而準確地應對安全隱患和突發事件。

2視頻監控系統的各子系統功能運用分析

2.1地質地理信息監控

子系統地理信息管理系統是實現地理、地質和施工情況的收集、傳送、分配、分析、決策和發放的集成化平臺。如下所示:(1)空間數據管理功能。采用人工采集、設計文件格式轉換和掃描矢量化等多種輸入方式將工程范圍內的地形圖、設計圖、影像圖和施工工況等圖形數據輸進數據庫內，其對數據的增加、刪除、修改和查詢等基本功能，亦可對數據進行準確合理的篩選檢查。(2)綜合查詢功能。基于不同需求，使用地理圖顯去觀看和查詢資料兩個子模塊的功能，根據建筑面積，測量的點編號、項目編號、查詢等各種組合條件查詢，根據用戶的查詢結果顯示出各種圖表和文件輸出的地質和地理信息系統。(3)統計分析功能。其主要功能是對施工現場的監測和檢查數據，地質和水文數據的統計分析。(4)專題圖制作功能。主要包括地質圖、工程進度橫道圖、監測測點布置圖、某時刻監測數據統計圖等制作。(5)圖形輸出功能。可以提供專門地圖、圖表、數據報告在繪圖儀文件、打印機輸出硬拷貝，同時該系統還可以提供圖形輸出功能，例如:豐富的等值線圖、配置文件、平面圖形、圖形、三維圖。

2.2基礎數據處理

子系統基礎數據處理子系統的主要功能是提供增加、刪除、修改和查詢線路和參照過往的案例，點和點的風險事件、風險度量、風險段、支配風險和測量點相關的行徑，包括項目管理運作、風險管理、項目風險事件的管理、單元測試管理、參考案例的支配和點的管理選項，屬于后臺操作模塊，此模塊中的管理設有權限。

2.3安全風險源視頻監控

子系統實時監測的順軌道項目而異，每個站點周邊環境周圍現場的照片，來源的風險分類、監測、檢驗對周圍的環境，監測系統的實時監控和動態管理的項目，對周圍環境的環境風險源的有效地避免或減少工程施工安全風險。

3視頻監控系統運營和監視設備功能

3.1視頻監控系統運營

進一步執行網絡監測、結合一起處理、有權限者可使用任何一臺電腦通過登陸互聯網來遠程監控、管理、視頻播放搜索等手段對施工現場進行監測。還可用于介質管理服務、應用程序服務或使用者、授權管理、網絡監控服務、數據的基本服務，前端設備控制服務;應該控制轉錄的功能而因此數字視頻頻率存儲視頻設備、攝相機每25幀/s，實時視頻距離未間斷塊的24小時訪問權力，攝像機基本記錄的數據范圍內這樣繼續存儲為45天周期，一段短的相機監控系統監督記錄繼續存儲15天后再循環，其記錄圖像達到D1格式以使循環功能視頻分辨率較高值。

3.2視頻監控設備功

能繼續收集的實時視頻圖像監控點，視頻監控系統是通過高速數據網絡傳輸送，以方便用戶實時查詢。設置集成球類型電視錄象上站基式對面角度監測建筑，針對每一個建設工地的施工區統一安放外球類型攝像裝置，對該地區進行的實時的圖像監控，這個工地地區圖形和這地方倉庫物料上進行繼續記錄7天，視頻存儲使用MPEG4或H．264形式進行存檔(效果不是低于D1形式的)。每個電視錄象控制由警衛室監控處理設備正常進行實時的操制，但接收的網絡傳輸的各種導頻信號來控制云臺和電視錄象的畫面大小。控制臺部署在一個平臺液晶顯示器采用為19英寸的。

3.3視頻監控系統的設計

視頻監控系統=現場監控設備+網絡傳輸設備+指揮部監控中心設備+客戶端+后臺運營平臺(攝像機、監視器、編碼存儲設備、網絡傳輸設備、視頻監控后臺管理平臺設備、電視墻等)如:寧波市軌道交通建設視頻監控系統整體例如形成一張信息網。

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二、品牌專賣店展示空間設計的視覺要素

品牌專賣店展示設計是依賴于視覺形象而存在的，從外在的空間造型到內在的文字、圖形內容，再到展示的載體、材料、設備，都因視覺的共性而富于清晰化，而展示設計的根本目的是使觀者在有限的時空中最有效地接受相關信息，感受某種氛圍，從而獲得一種心得體驗。視覺為生理的機能，感受和體驗為心理的機能，這些感受和體驗都是依賴于人的視覺而產生的。因此，筆者認為由視覺要素引發的心理的發散和共鳴是我們進行研究人的視覺生理和心理過程是展示設計的基本前提。

1.展示空間的空間形態

空間形態是品牌專賣店空間展示設計師所要掌握的首個視覺要素。如何進行空間的分割，分割必須牽扯到形態，而不同的形態給人的感受是完全不同的。應當充分理解不同形態的特點來進行設計，由此產生不同的設計風格與藝術效果。筆者認為主要通過基本空間形態與常規空間形態進行設計。基本空間形態主要通過直線、曲線、圓形、三角形及矩形的運用。直線在幾何學中代表兩點之間最短的距離、具有非常強烈的視覺張力。在品牌專賣店展示設計中直線是最基本的設計手法之一。使用得當的直線，能夠取得明確的引導消費者視線的效果。曲線則可以豐富整體設計效果，打破單純直線所造成的理性、嚴謹的氛圍。在實際設計過程中，如果結合使用曲線和直線，能夠產生豐富的對比效果。在展示空間設計中，設計師還可利用圓形作為視覺中心，因為圓是一個連續曲線包圍形成的形態，具有很好的適應性和協調性，并可與矩形、直線等設計元素在幾何關系上形成強烈的對比，突出產品展示。

2.展示空間的視覺色彩

展示空間的視覺色彩設計具有豐富的表情和魅力。不同品牌專賣店的展品有著各自不同的特殊性，需要用不同的色彩情感進行氣氛的烘托、渲染展品所處的環境，使其特殊性更加具有鮮明性。設計中運用色彩的對比與協調，通過對展品色彩之間，背景與展品之間的相互呼應，通過運用色調的統一性與韻律性及節奏性的多種結合方式烘托品牌專賣店的展品，能夠使展品在觀者中獲取最佳的視覺效果與心理效果。展示空間的視覺色彩設計首先要根據展品的特殊性確定品牌專賣店展示空間的主色調及其色彩的相互之間的搭配關系。展示空間的色彩設計一般要求色調比較柔和，便于將觀者的注意力集中在展品的中心上。色彩設計要盡量避免用多種顏色而產生雜亂無序感，在顏色選擇方面應運用色彩明度的對比，來加強顏色與顏色之間的對比色調。色彩對比運用的是否恰當直接影響展品展出的效果。

3.展示空間的材料質感

材料是展示空間設計的最基礎的物質材料，任何形態的設計都必須通過不同的材料來進行體現。在設計過程中，選擇不同的材料，不同的加工方式都會給觀者或者消費者不同的視覺效果及心理感受。在材料選擇方面主要是通過材料的不同質感，光滑、粗糙、堅硬、柔軟、透明能夠使消費者產生的心理聯想，不同材料的質感所給予消費者不同的視覺感受，這些將成為品牌專賣店展示空間設計的重要組成部分，承載著傳遞商品不同文化內涵與品質。

4.展示空間的照明設計

在品牌專賣店展示空間設計時，對環境氣氛的烘托主要是通過照明設計來達到滿足觀者及消費者對展品的照度要求，既要符合觀者的視覺習慣，同時又要保證展品的展出效果，主要是通過運用照明的手段，渲染展品的氛圍。可以利用照明設計體現展品的造型豐富的變化，通過照明設計可以深入表現空間構成物的形的基本特征，可以在不同程度上通過光的變化改變某些材料的特殊質感。在照明設計的配光方式中，通過區位對照明燈光進行分布，主要分為頂光、測光、逆光、底光等，照明的功能可分為主光、輔助光、氣氛光等。在品牌專賣店照明設計中，經常采用展示照明燈具，其中包括吸頂燈、吊燈、射燈、軌道燈、和壁燈、鑲嵌燈等。在展示照明設計中，通常不采用帶有顏色的燈光，因為有色燈光的使用會使展品的原始色彩發生變化，會影響某些展品所需表達的特定氛圍。

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2.檢驗過程前的質量控制

檢驗之前我們需要對檢驗的質量基礎嚴格把關，沒有基礎質量控制的保障，檢驗分析的結果便毫無意義。因此，檢驗所需要用到的儀器設置必須滿足檢驗的要求;實驗環境應該保持檢驗所需的空氣溫度、清潔度的要求，嚴禁出現不同實驗中由于設備設施清理不當所引起的交叉污染造成的結果誤差。

2.1儀器設備

檢驗使用的設備儀器必要滿足檢驗實驗的要求，它的分辨率和精確率要達到高水平的程度，將誤差降到最低。對所用國家規定的強檢儀器如天平、分光光度計、量具等要定期進行計量檢定。對測定儀器要按一定要求進行校準，校準時要選擇合適的標準品。根據測定儀器設備的使用頻率，應適時進行期間核查。大型的精密儀器的操作人員必須要經過專業的培訓，如氣相色譜儀、液相色譜儀等我們在操作過程中要嚴格按照設備儀器說明書的具體步驟操作，做好每次檢驗的詳細記錄。實驗用水和試劑的純度的選擇也會影響著檢驗的結果，我們將實驗用水的質量分為一級、二級、三級三個等級，應該根據實驗的要求恰當的使用實驗用水。對于試劑上的使用，選用質優價廉的試劑。

2.2人員管理

食品的檢驗人員對實驗操作熟悉度要高，德才兼備、有一定的專業技術水平和專業理論水平的專業人員。檢驗人員要參加能力驗證、實驗室間的比對和上級部門的質控考核。對檢驗中的影響因素進行合理分析，不斷提高自身的檢驗水平和職業素質。主管部門也應該加強檢驗室人才的建設和培育，為食品理化檢驗的結果分析打好基礎。

3.檢驗過程中的質量控制

3.1溶液的標定和配制

食品理化檢驗中，購置、使用有證且在效期內的國家標準物質并按相關規定進行管理。在配制標準溶液時按《滴定分析用標準溶液的制備》GB601和《標準溶液的制備》GB602要求用基準物質或一級標準物質標化或對比，定值結果應給出不確定度。標準溶液的濃度放置過久會容易出現沉淀等現象，檢驗結果也會出現較大的誤差［1］配制的標準溶液要按相關要求的進行保存。一般不宜長期保存，應隨時檢查發現有變質或異常現象(如瓶口破損，瓶塞松動，標簽模糊、涂改或損毀，溶液量有不明原因增加或減少等)時，即廢棄不用。

3.2檢驗物品的稱量

在物品的用量上應該使用天平儀器按照檢驗標準進行精確稱量，抽取的樣品要有代表性、數量要符合檢驗的要求。

3.3選擇檢驗的方法

方法是分析測試的核心，每個分析方法各有其特性和適用范圍，不適宜的方法所致的影響是嚴重的。我們可以根據實驗的目的、性質和實驗條件及樣品選擇合適的分析方法，一般應優選標準分析方法。

3.4常規的質量控制

食品理化檢驗分析時都應該進行平行樣品測定、空白試驗、加標回收率、精密度測定。一個分析方法的空白值的大小及其分散程度，直接影響著這個方法的檢出限和實驗的精密度。空白實驗值在一定程度上反映著實驗室的基本狀況和分析人員的技術水平。對于空白實驗值的控制，要求平行雙樣測定結果之間的相對差值R不得大于50%;加標回收率要求在85%～115%，常量分析應在95%～105%;精密度測定在方法測量范圍內對高、中、低3個濃度各進行大于6批重復測定，其相對標準偏差R.S.均應小于5%;方法檢出限應符合規定要求。標準曲線至少6個點(包括空白)相關系數應大于0.998;

3.5食品樣品的滴定

在滴定分析中，我們應該保證每個樣品的滴定速度在同一水平線上，防止滴定速度不一致對實驗現象產生影響。例如在氧化還原滴定中滴定過快會造成實驗結果出現嚴重的偏差。

3.6繪制標準曲線

標準曲線的相關系數≥0.998，它是根據空白試驗、平行樣品、加標回收率三種測定方法確定的，根據與樣品測量相同的步驟測量各自濃度的相應值，畫出標準曲線或者是計算出它的回歸方程，相關系數越是靠近1，就表示檢驗的結果精確值越高。

4.檢驗過程后的質量控制

為了保障實驗結果的準確性，在對樣品檢測結束后，必須要仔細認真的檢查實驗所得出的結果數據記錄是否準確，在誤差范圍內計算結果的數據是否完整，檢驗報告的各項內容是否完整。對檢驗報告檢測數據三級審核。標準依據、評價結論等均須正確無誤。

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一、引言

隨著網絡通信技術的發展，自動化控制系統的要求也越來越高，從過去的集散式自動化控制發展到分布式自動化控制，再發展到目前流行的現場總線自動化控制，以及逐步成為趨勢的工業以太網自動化控制，目前基于網絡實現的遠程無人值守自動化控制逐步得到了廣泛的關注、研究和應用。由于網絡帶寬的擴充，使得基于網絡的遠程無人值守成為了可能，但是這也對監控平臺提出了更高的要求，除了傳統的依靠傳感器監測機電設備的生產狀態、工作狀態之外，還必須要對整個環境實施全方位的監控，因而視頻監控也要實現基于網絡化的遠程控制。

過去傳統的視頻監控都是就近接線實現就近監控，隨著數字化管控、一體化管控概念的提出，遠程視頻監控也逐漸成為了當前安全監控、自動化監控的必然需求，因此，如何基于以太網構建遠程視頻監控系統，是當前遠程監控系統必須要解決的技術問題之一。本論文主要結合工業以太網的實際功能，對基于網絡的視頻監控平臺展開系統的分析設計與研究，以期能夠從中找到面向網絡的遠程視頻監控系統的設計應用方法，并以此和廣大同行分享。

二、基于網絡的視頻監控平臺的總體分析

2.1設計原則

基于網絡實現的遠程視頻監控平臺，在設計時除了要滿足其基本的視頻監控功能外，還必須結合實際的應用需求進行設計，確保功能滿足的同時實現最佳的經濟效益，為此，需要確立以下幾個設計原則：（1）先進性。基于網絡的視頻監控系統必須要足夠先進，要能夠滿足當前網絡系統、視頻監控設備的接口類型，整體采用性能優良的監控裝備，確保整個系統在相當一段時間內能夠保持領先的水平。（2）可靠性。從系統設計、部件選型、系統裝配、軟硬件配置等各個角度入手，都要確保系統的高可靠性，在任何惡劣環境以及網絡資源有限的情況下，監控系統都能夠穩定可靠工作。（3）方便性。整個監控管理界面應當具有良好的人機交互性，即使不具備計算機操作知識的人員依然能夠方便的實現遠程視頻監控和相關數據記錄的查閱、調取和管理，同時從系統的后期維護保養的角度來說，也要方便整個系統的維護和維修。（4）擴展性。系統除了要滿足當前的監控功能外，還必須設計一定的功能冗余，一方面要能夠實現將來新監控設備的補充，以實現新的監控功能；另一方面還要設計適當的擴容接口，以滿足系統日后的升級，包括更換更新的設備、網絡擴容以及增加其他必要的控制模塊等。

2.2功能需求分析

（1）圖像視頻監控功能。基于網絡的遠程視頻監控平臺，首要功能自然是圖像視頻監控功能，該平臺系統應當能夠提供24小時不間斷的視頻監控功能，同時自動存儲圖像視頻資料，以供后期查閱和調用管理。（2）數據管理功能。對于存儲的圖像視頻數據，應當按照時間節點自動存儲管理，通過所設計的數據庫管理軟件能夠對龐大的視頻圖像數據方便的進行直接管理，按照用戶的管理需求進行數據管理。（3）用戶安全管理功能。由于視頻監控系統實現了網絡化和遠程化，因此系統的網絡安全性必須要著重設計，確保整個網絡系統的安全，對于用戶登錄的權限，也必須加強管理，確保實現不同權限等級的用戶擁有不同的數據管理功能。

三、基于網絡的視頻監控平臺的實現

3.1系統網絡結構設計

（1）網絡介質的選擇。現在網絡鋪設的介質主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。目前雙絞線應用的已經比較少了，同軸電纜在遠距離傳輸方面并沒有突出的優勢，而光纖目前是主流的網絡傳輸介質，一方面因為光纖傳輸速率快，失真少，更重要的是光纖傳輸尤其適合應用于遠程監控，況且視頻圖像監控所形成的視頻數據都是大流量數據，極易造成網絡的擁塞，而采用光纖作為傳輸介質，極大的避免了網絡擁塞的發生。（2）網絡拓撲結構的選擇。網絡拓撲結構一般有星型結構、樹型結構、網狀結構、環型結構以及總線型結構等。各種類型的網絡物理拓撲結構的性能對比見下表1。從表1可見，環型網絡拓撲結構適宜應用于遠程視頻監控系統，而且環形網絡由于具有鏈路冗余功能，因此能夠確保遠程視頻監控系統的穩定可靠運行。

3.2系統層次分析

基于網絡的遠程視頻監控平臺系統，從前端攝像頭到后臺控制中心，其網絡架構層次設計如下：（1）網絡攝像頭層。作為遠程視頻監控平臺的最前端，采用網絡攝像頭的最大好處是避免了因接口轉換而帶來的成本上升的問題，直接采用RJ45接口將攝像頭拍攝到的視頻圖像畫面以通用的TCP/IP網絡傳輸協議進行傳輸，簡化了網絡層次和結構。（2）網絡傳輸層。采用光纖構建的千兆工業以太網是整個遠程視頻監控平臺系統的關鍵部分，承擔著視頻圖像數據的網絡傳輸。在網絡傳輸層，網絡傳輸平臺通過環形拓撲實現控制網絡冗余連接，即控制網上任何一點的單一鏈路連接意外斷開，系統都能通過環網的反方向提供后備鏈路，保證系統可用性的同時兼顧經濟性，環網主干鏈路全部采用單模光纖，保證故障切換時間均

3.3系統軟件配置

（1）終端顯示層程序。作為遠程視頻監控平臺系統的終端，其顯示程序采用了人機交互性友好的組態軟件進行開發，能夠借助于三維圖形逼真的還原監控現場的場景；另一方面，該顯示程序除了要能夠實現不同視頻攝像頭監測畫面之間的切換，還必須要能夠對畫面進行存儲管理。下面重點分析視頻采集程序的實現。（2）視頻采集軟件子程序。視頻采集模塊主要是通過相關函數接收來自攝像頭傳輸過來的視頻信息。在程序設計中調用ReadStreamData（HANDLE hChannelHandle，void* DataBuf， DWORD*Length，int* FrameType）函數來讀取參數hChannelHandle對應的視頻通道的音視頻數據流，并按照參數Length指定的緩沖區大小，將數據流讀取到數組DataBuf中，同時返回當前讀取的數據流的幀長度。這樣系統就可以對數組中的數據流信息進行后續的處理，如本地音視頻的預覽等。

四、結語

由于圖形視頻監控具有直觀、醒目的特點，因此在現代化的自動化控制系統中逐漸凸顯出特殊的監控作用，對于確保整個生產環境的安全具有至關重要的作用。基于工業以太網實現的遠程視頻監控平臺，是將遠程測控技術和計算機網絡通信結合的又一個典型應用，本論文重點針對遠程視頻監控平臺的結構與實現，給出系統的設計和實現方案，對于其他技術領域內應用遠程視頻監控技術提供了很好的范本，是值得推廣應用的。

參考文獻

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目前，視頻監控系統廣泛運用于日常生活中，已成安全防范系統重要組成部分。但是在視頻監控中最常見的一大困擾就是監控拍攝下人物影像模糊不清，人像無法辨認。本論文在分析監控視頻中模糊人像成因的基礎上，研究使模糊人像還原的技術。

1 視頻監控中造成人像模糊的原因

1.1 環境因素

影響監控錄像中人像清晰度的一個關鍵因素就是環境。光照、天氣、現場光源與攝像機的位置等都會影響到視頻圖像的質量。比如夜間拍攝的圖像往往較暗，曝光不足，導致人臉無法正常分辨。夜間拍攝也常常遇到逆光、反光等現象，明暗對比強烈也會導致系統識別能力下降。另外，遇到一些特殊天氣，比如：大霧、大雨、沙塵等天氣，能見度低，在這種情況下拍攝的圖像對比度低，整體偏灰白色。

1.2 拍攝角度

用于視頻監控的攝像機往往安裝在高過人物頭頂的位置，拍攝角度基本是俯拍。這樣就會造成拍攝出來的畫面會產生一定程度的失真，變形扭曲，高寬比例失衡，人像拉伸扭曲。視頻拍攝出的畫面也是中景、遠景較多，這些畫面用來識別人像特征較困難。特別是人物臉部特征不清楚，人像定格放大后往往模糊不清。

1.3 運動模糊

視頻監控拍攝不是靜物拍攝，畫面中的人物往往處于運動過程中。快速運動會導致像素變化從而出現模糊人像。然而運動的現象是在視頻監控中無法避免的，無論是中心人物的快速移動還是背景的快速運動都會造成模糊。

綜上所述，由于各種因素的影響，視頻監控拍攝的人像無法直接用于辨認，需要通過一定的技術對畫面進行還原處理，得到清晰可辨認的人像。

2 模糊圖像預處理

目前，要將模糊圖像清晰化主要有兩個辦法，一是圖像增強技術，二是圖像復原技術。要達到最好效果可將兩者結合起來，綜合運用。本論文研究將模糊人像還原技術首先是要使用圖像處理工具對模糊的圖像進行預處理，得到盡可能清晰的圖像。目前針對圖像處理，最專業的一款軟件就是Photoshop。Photoshop有強大的圖像編輯功能，是進行模糊圖像預處理最好的工具。根據上文對模糊人像成因的分析，對模糊圖像預處理主要是以下兩方面：

2.1 改善圖像對比度低、曝光不足的問題

針對人像與背景對比度較低的圖像，在Photoshop中可利用“圖像”――“調整”菜單中的色階、色相/飽和度、亮度/對比度來調整人像與背景的色差，使人像與背景對比更加明顯。對于圖像曝光不足，可使用Photoshop中的“曲線”和“色階”工具來解決。通過調整參數值使圖像盡可能達到理想效果。

2.2 改善模糊和雜色問題

在增強圖像對比度后，圖像仍然模糊，可通過Photoshop中的“銳化”工具來增強清晰度。銳化工具有：“USM銳化”、“進一步銳化”、“銳化”、“銳化邊緣”和“智能銳化”。通產情況下，可使用“USM銳化”，USM有三個可調節參數：數量、半徑、閾值，綜合使用上述三個參數，增強圖像的清晰度。模糊圖像往往帶有雜色，可以使用去噪工具讓圖像平滑。銳化和去噪是兩個在理論上相反的過程。銳化過度會有雜色，去噪過度又會清晰度下降，要綜合調整“銳化”和“去噪”，才能達到最好的效果。

3 人像模擬

為取得清晰的人像，畫面處理與人像模擬應該結合起來。在人像經過預處理后，往往圖像還不能達到滿意的效果，這時可以通過人像模擬對人像進行還原，以達到最好的效果。在人像模擬還原過程中應該注意以下幾個技術要點。

3.1 提取人物多角度畫面

在進行人像模擬時，處理者應在同一場景中選取多幅人物不同角度較清晰的畫面，或者從不同場景選取同一人物多幅畫面。從眾多圖像中提取信息量相對豐富的，相對穩定的畫面進行人像還原，最好是提取多幅能夠信息互補的圖像，通過融合多幅圖像中互補信息來得到一幅分辨率高、噪聲低的圖像。

3.2 抓住關鍵特征完成人像還原

在獲得人像足夠的面部五官信息后，可以著手對人像進行模擬還原。在還原過程中，可充分利用預處理后的圖像，盡可能獲得更多的信息。處理者要對預處理后的圖像反復觀察，綜合全面地運用所有獲取的人像臉部結構信息。還原過程不是對人臉五官簡單拼湊，一定要抓住人物面部的關鍵特征，包括骨頭、肌肉與五官之間的緊密聯系。必要的時候處理者還可以到現場實地勘察，結合現場攝像機的拍攝角度，相同時間相似天氣的光線角度，人物與攝像機之間的距離等以獲得最準確的信息。還原過程中要把握從整體到局部的原則。把握住人像的臉型、骨骼、胖瘦等基本特征。首先確定臉型，畫出面部肌肉起始點位置。依照顱骨上的眼眶、梨狀溝、牙床定位好五官的位置和大小。將肌肉表皮與五官相連，注意好臉部表皮的起伏程度，并按照連接后的形狀位置和起伏程度來盡可能地還原人像的基本體貌特征。

在視頻監控系統中，研究使模糊人像變清晰的方法是十分必要的。本論文將圖像技術與模擬畫像技術相結合可以很好地還原監控中的模糊人像，得到清晰的、可供辨認的人像。

參考文獻

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[2]簡川霞.Photoshop中清晰度的校正[J].今日印刷，2005（9）：42-43

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中圖分類號：X924.3文獻標識碼：A文章編號：

Abstract: how to channel real-time monitoring and management, improve the navigation safety, improve waterway traffic speed and prevention channel along natural disasters has been difficult and important channel management, based on this demand design based on distributed intelligent video the monitoring and control system of inland channel digital monitor management system, this paper discusses in detail the field under the environment of the realization of the channel system method.

Keywords: RFID channel monitoring digital monitor solar wind power

引言

隨著航運交通的發展，內河航道的管理成為我國內陸河道管理最為重要的內容，根據《浙江省航道管理條例》內容，對航道實時監控與管理，提高航行安全，提高航道通行速度，保護水域環境及預防航道沿線自然災害等一直是航道管理的難點和重點，航道數字監控管理系統的建設在一定程度上給航道管理帶來了便利與效率，建立及時有效的應急響應機制，實現了沿線監控管理，特別是重點區域的實時管理與保護。

一、總體介紹

某航道起于杭申線航道，止于長山河口，全長41.598km，采用四級航道標準建設，為了更好的保持航道有序、通暢，建立及時有效的應急響應機制，特在整個重要航道點安裝視頻監控系統，覆蓋整個航道全程線路。

本系統設計航道數字監控管理系統，內容包括：網絡監控系統、電源供給系統、防雷接地系統、艇載視頻監控系統、RFID讀卡器系統、沿航道線路及管道建設等。

二、系統架構

本系統采用數字網絡模式和傳統模擬視頻傳輸相結合的方式，充分吸收數字與模擬的優點，由前端攝像機進行視頻采集，采用視頻光端機與光纖點對點相結合方式將圖像傳送至電信IDC機房內網絡硬盤錄像機進行圖像存儲，并接入港航局VPN網絡（艦載監控系統通過VPDN接入市港航局內部網絡），由綜合監控平臺軟件進行統一管理，實現港航局（省局、市局、縣處）水上交通指揮中心對航道視頻監控圖像進行監控、轉發、市局指揮中心備份存儲、歷史記錄查詢等功能，其他授權用戶根據不同的級別權限實現不同訪問功能。

航道數字監控管理系統共安裝20個視頻監控點位及1套艇載視頻監控系統。并能與省港航管理局、市港航管理局設備相兼容，傳輸視頻影像能夠被省港航管理局、市港航管理局解碼顯示，可通過港航局內部網絡系統進行24小時實時監視航道情況。

航道數字監控管理系統結構圖1

三、系統前端設計

航道改造工程航道監控管理系統工程需覆蓋航道全程，共安裝20個視頻監控點及1套艇載視頻監控系統。

 監控點位

根據各系統現場實際情況，考慮系統的設備安裝，通過對現場勘察及實體拍照，對現場進行合理的設備安裝，對信號通信、設備防雷接地及電源取電點進行合理的規劃。

某大橋系統設備安裝示意圖2

前端監控點設備包括CCD透霧攝像機、日夜型長焦距變焦鏡頭、重型變速云臺、室外一體化雙視窗防護罩、防雷和電源供電系統。遠端指揮監控中心，通過控制鍵盤對云臺左右、上下旋轉及鏡頭變倍、聚焦控制，可遠距離大范圍監控，也可通過調節集中進行近距離目標精細監控。

航道流量特別大的河域或河道岔口，前端攝像機搭配遠紅外熱成像夜視儀，可實現黑暗無光、雨霧天氣紅外成像，任何視野內的目標都能清晰反應在視頻畫面上，且與CCD攝像系統實現白天夜間自動信號切換，白天后臺監控顯示CCD成像畫面，夜間自動切換成紅外熱成像畫面，并且CCD成像作為輔助視頻疊加至紅外執成像視頻上以畫中畫顯示。

監控系統正常工作狀態在白天可對半徑2-3公里范圍、夜間1公里范圍內的目標做24小時不間斷實時監控及錄像存儲。

 艇載視頻監控系統

本次艇載視頻監控系統主要由取證主機、目標攝像機、液晶屏幕、手控器等組成。由取證主機發射的3G無線信號通過VPDN接入市港航局內部網絡，由綜合監控平臺軟件對視頻圖像進行管理，本系統高度集成了視頻監控系統、成像記錄系統和高精度云臺控制系統，實現現場指揮系統和遠程調度系統等功能。

四、信號傳輸系統

信號傳輸系統是航道數字監控管理系統的重要組成部分，室外及遠郊的信號傳輸一直是監控系統中一個比較難處理的環節，考慮多種傳輸方式，結合本項目的現場環境特點，本次信號傳輸部分主要由四個部分組成：電路租用傳輸系統、有線線纜傳輸系統、無線3G傳輸系統及綜合監管RFID射頻識別系統。

4.1電路租用傳輸系統

光纖通信部分采用租用電信營運商光纖方式，租用期限為三年。通過市港航管理局已租用的20條中國電信VPN網絡，實現省港航局、市港航局、處、站等多級網絡互聯，并納入省交通廳內部網絡規劃。

4.2有線線纜傳輸系統

攝像機與光端機視頻圖像傳輸采用SYV75-5（128編）視頻線；攝像機供電采用RVV2*1.0 電源線；球機控制信號采用RVSP2*1.0屏蔽線。通過光纖傳輸至控制中心。

4.3無線3G傳輸系統

基于3G網絡傳輸、GPS衛星定位而設計的單卡4路無線視頻服務器，采用先進的優化H.264視頻壓縮算法、超低碼流視頻處理技術，同時把4路攝像頭采集到的視頻圖像，經視頻壓縮編碼，通過3G無線網絡，把實時動態圖像傳輸到遠程客戶端。通過計算機、PDA和監控中心監控實時圖像，并可隨意切換任一畫面或多畫面顯示。通過全球衛星定位系統（GPS）實現位置查詢、實時監控、軌跡回放等功能，實現了視頻數據的編解碼、加解密、交互、發送/接收和實時位置跟蹤、遠程控制等功能。實現省港航局、市港航局、處、站等多級網絡互聯，并納入省交通廳內部網絡規劃。

南郊河口無線3G傳輸系統建設示意圖3

4.4綜合監管RFID射頻識別系統

航道綜合監管RFID射頻識別系統嚴格按照《杭嘉湖船舶綜合監管射頻識別系統》的設計要求進行施工。系統采用航道一體化射頻讀卡器，配置一套RFID的智能視頻監控系統軟件，采集過往船舶的ID信息，并通過有線或無線數據通信方式上傳數據至服務器，完成數據采集全過程。系統由服務器、航道RFID讀卡器（太陽能板、蓄電池、CDMA模塊）、光端機和智能視頻監控系統軟件二大部分組成。

總體框架如圖4

航道綜合監管RFID射頻識別系統由以下幾個部分組成：

（1）航道RFID讀卡器

航道讀卡器作為船載電子標簽的數據采集設備，采集過往船舶的ID信息，并通過有線或無線數據通信方式上傳數據至上層數據采集服務器。

（2）數據采集服務器軟件模塊

航道讀卡器通過VPN/VPDN接入數據采集服務器，數據采集服務器子系統接收多個接入航道讀卡器的數據，并可下發指令實現兩者間雙向通信。數據采集服務器子系統負責對接收數據的預處理、數據庫存儲和數據。

（3）航道讀卡器管理模塊

航道讀卡器管理子系統負責航道讀卡器基本信息和部署信息的手工錄入、查詢；航道讀卡器在線/離線狀態顯示；航道讀卡器設備故障診斷。

（4）數據庫

包括：船舶動態數據庫、航道讀卡器數據庫和船載電子標簽數據庫。

系統組成圖5

（5）實時通航數據采集、傳輸功能

船舶通航數據的采集，基于RFID技術，通過航道讀卡器和船載電子標簽共同實現。RFID船載電子標簽擁有唯一的ID號。在電子標簽發放時，該ID通過RFID船載電子標簽管理子系統與船舶名信息綁定。用戶使用時，船載電子標簽安裝于船舶內，其ID號作為船舶身份證用于識別該船舶。航道讀卡器通過對電子標簽定時發送的ID信息進行識別，實時采集船舶數據。

考慮船舶密度帶來的信號碰撞因素（假設10艘船舶同時航行，最大讀取時間間隔為發射頻率4倍，實驗測試數據），則可以將電子標簽在讀卡器范圍內的發射頻率設為2-3秒之間。

航道讀卡器通過VPN/VPDN網絡接入數據采集服務器，數據采集軟件的數據接收組件完成多個接入航道讀卡器的并發和雙向通信。

航道讀卡器基本信息管理，主要包括完成航道讀卡器基本信息（例如：部署位置經度，緯度，類型，分配IP，所屬航道，所在轄區等）的手工錄入、修改、刪除操作。

航道讀卡器實時狀態監管，通過航道讀卡器心跳信息，實時監測航道讀卡器的工作狀態，并實時顯示其在線/離線狀態。

五、電源供給系統

現場監控管理系統設備前端設備電源供給在確保電壓穩定的基礎上，采用就近接入原則，建設單獨的配電管理機柜，做好防水、防雷及防盜措施。

當周邊無建筑及供電線路時，河岸監控點選擇風能、太陽能供電系統。根據航道沿線的地理特點，系統共設置6套太陽能電池板，2套風力發電系統，4套蓄電池系統。根據電源的儲能效果，每個太陽能電池板及風力發電設備配置一套蓄電池系統，用于儲存電能，供設備24小時用電。

六、防雷接地系統

航道沿岸多為郊外，很多區域周邊建筑物較少，由微電子器件構成的視頻監控系統有可能遭到雷電的損壞，因此，必須采取適當的防雷技術措施,以減少和避免航道視頻監控設備遭受雷電的危害。

雷電對視頻監控系統的危害形式有直擊雷、雷電電磁脈沖侵入、雷電侵入波、雷電感應、雷電反擊、球形雷等多種形式。

防雷接地系統嚴格按照防雷規范設計要求，滿足雷電防護分類、分區、分級的要求。立桿頂端架設避雷針，接地系統電阻應小于4歐，垂直接地體采用電鑄銅專用接地棒，與設備連接采用BVR6線纜。在現場攝像機及監控總箱內分別安裝浪涌保護器及信號保護器。

七、電信IDC機房

電信IDC機房主要用于網絡硬盤錄像機進行托管及網絡硬盤錄像機與市航港局VPN網絡進行互聯，現實數據交換和圖像上傳，傳輸方式采用光纖傳輸方式和3G無線網絡傳輸方式。另外，每臺網絡硬盤錄像機配4塊2T容量的存儲專用硬盤對前端攝像機采集的圖像進行保存，保存時間為30天左右。后期航道監控線路的擴充，可采用大容量的磁盤陣列進行存儲。

八、水上交通指揮中心

以市局水上交通指揮中心為核心，在航道沿線等地設水上交通指揮分控中心，市局水上交通指揮中心主要配備數據服務器、應用服務器、一級流媒體轉發服務器、圖片存儲（對前端視頻錄像進行備份）和綜合監控平臺軟件，管理中心對整個航道進行監控管理。在水上交通指揮各分中心配備應用服務器和綜合監控平臺軟件，對各區域進行控制管理，軟件管理通過權限設定管理級別。

指揮中心通過解碼器將圖像還原后顯示于監視器，對航道所有前端動態情況進行實時監控，分中心對管轄范圍內監控點進行監控。

融合RFID識別數據的大規模視頻服務器平臺軟件圖7

結束語

目前航道數字監控管理系統已經成功在航線運行，在此基礎上，“港航地理信息系統”、“航道360度全景攝像系統”等數十項自主研發和合作開發的軟硬件信息成果應用于港航管理，實現全智能化“數字航道”，航道8小時以上堵塞時間由以前的每年約1000小時下降到目前已無8小時以上的堵航。

并以此系統為建設基礎，可擴展建設航標動態、水位變化、水質情況、污染控制、應急救助等系統。

參考文獻

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余寧浙

出生年：1979年

籍貫：浙江慈溪

在公司職位：電氣經理

篇（7）

中圖分類號：TU855

智能家居的定義為家庭住宅作為一個單獨的平臺，依托網絡通信技術、綜合布線技術、自動控制技術等一系列現代化技術，建設完成一種能夠遠程管理家庭事務的一種管理系統。該系統提高了家居的安全性、舒適性以及藝術性等特征。為人民提供了更加環保舒適的家居環境。通俗的說也可以稱之為智能住宅，它的產生主要原因在于人們對居住環境有了更高的要求，同時也是當前信息化時代的必然趨勢。本系統設計中的控制主要采用嵌入式進行完成，所謂的嵌入式系統主要是指把相關應用軟件以及操作系統同計算機硬件設備聯系起來的系統。近年來嵌入式系統不斷發展，再不久的將來必會成為計算機和互聯網之后另外一個十分偉大的發明。根據當前情況下的我國具體國情，本論文提出了一種新型的基于嵌入式Internet/Intranet的智能家居系統，并詳細的介紹了其總體結構框架、設計思想和實現步驟，并分析了該系統的具體特點。

1 功能需求

根據當前我國的國情，在進行該系統的設計過程中應當遵守以下原則設計：使系統具有較高可靠性和穩定性，同時要是系統中的各項功能具有高效率的特點、使系統的低成本更低，操作更加方便簡單。更加以上設計原則，進行設計的智能家居系統的業務功能一般包含有：第一，住宅內部的視頻監控，用戶能夠自己定義住宅內部的監控設備，并對相關參數進行設置，遠程打開監控設備，關閉監控設備，選擇查看某個監控設備監控信息等；第二，社區管理，實現對社區的管理，包含有社區內部居民管理、居民住宅管理、水電費以及物業費的收費管理以及安全防護管理等；第三，社區信息，實現向社區信息的功能，例如社區新聞、公告或者通知等；第四，社區服務，主要實現在網上向社區提供服務的申請的功能，比如說家政服務、住宅托管服務等。

2 系統實現

2.1 系統整體框架

智能家居系統中一個主要的組成部分就是智能家居系統的安全防護功能，而利用視頻監控的來進行安全防護是一個較為有效的方法。該系統的視頻監控利用先進的計算機網絡技術、網絡通信和其他智能家居相關的子系統相互聯系進行管理，來提高智能家居中的安全系數。從智能家居系統的主要業務方面來講，該部分設計應當包括視頻監控服務、客戶端和服務器端等部分，首先客戶端向服務器發出服務請求，服務器接收到指令以后進行接受請求，隨后實現視頻監控的作用。

2.2 系統設計

本部分主要利用嵌入式系統實現智能家居的視頻監控功能，在本論文所講的系統中，所使用的主要硬件系統包含有嵌入式系統GX-ARM9-2410EP以及監控設備驅動；使用的軟件系統操作包含了對Linux操作系統進行的整合與移動。如果要最終完成視頻監控的設計，同時還要把ARM核處理器嵌入到Linux的內核中以及該系統的用戶中，用戶可以通過瀏覽器獲取相關服務的信息和監控，主要的系統結構框架如下圖所示：

圖1 系統結構圖

（1）硬件設計。在硬件設計部分主要需要用到的硬件包含有存儲器與傳感器等部分，本系統的設計中采用的處理器為S3C241是由三星公司生產的處理器。該硬件的選擇是根據系統的需求，能夠保證系統的穩定可靠地工作，同時其可以外接ROM，SRAM存儲器。該系統設計中利用連接DM9000芯片可以轉成一個以太網接口，而且這一芯片就有功耗低、成本低的特點。視頻監控采用的攝像頭是采用的V2000攝像頭，利用USB與處理器相連接，具有安裝簡單、使用方便、清晰度高的特點。

（2）軟件設計。在我們打開Linux的宿主機的應用程序時候，需要通過匯編或者鏈接等工具形成一種只可以在目標計算機上面使用的二進制代碼，同時對該二進制代碼下單，使它可以在目標計算機上正常使用，從而完成最初的目的。通過Windows系統實現虛擬機的完整安裝，并安裝完成后的虛擬機上接入RedHat 9.0最終完成環境的構建。

2.3 系統整體實現

該系統實際上是完成了嵌入式服務器的設計基礎之上來實現的，客戶端能夠通過網絡設備以及手機等實現視頻監控的整個過程。而如果要實現利用網絡來進行監控，第一步要采用B/S開發模式的架構，即是該系統實現支持CGI功能的服務器，同時利用這該服務器還可以實現的動態畫面的采集與傳輸，所以要實現這一過程，要做的就是要在客戶端設置WEB瀏覽器，便能夠完成對嵌入式設備進行管理。

實際上，Web服務器設置在客戶端用于對服務器的內容進行讀取。客戶端與服務器端的關系實際上是一種信息的相互傳遞的關系本身是一種信息的傳遞的關系，兩者之間的請求或者應答方法都會在HTTP協議中有相對應的定義。所以，在瀏覽器和服務器正常連接，在請求傳輸信息之時，服務端能夠及時的將所請求相關信息發送到客戶端。其傳遞過程如下圖所示：

圖2 服務器工作原理

3 結束語

總的來說，以嵌入式技術為核心智能家居系統中的視頻監控系統包含了現代網絡技術、計算機信息等網絡化中的各項技術，同時把嵌入式為核心的智能家居安保系統的設計能夠為新時代的居民提供一種簡單方便的平臺，他們需要做的只是拿出手機或者其他網絡設備接入網絡，便能夠查看自己住宅內部的安全情況。

參考文獻：

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篇（8）

移動通信系統發展迅速，到目前已經歷三代。第一代移動通信系統(IG)為模擬系統，現己經淘汰。第二代移動通信系統(2G)始于上世紀90年代，系統中使用數字語音編碼技術代替了原有的模擬系統，根據標準不同主要采用了頻分、碼分、時分等多種多址接入技術。2G系統典型代表包括:歐洲的GSM、日本的PDC以及美國的IS-95。2G系統中數據傳輸采用電路交換方式，鏈路傳輸速率低。為了在移動通信系統中達到更高的數據速率、更快的接入速度，按數據流量而不是連接時間收費的目標，現今，移動通信系統己經發展到了2.5G系統(GPRS，EDGE，PDC-P)和3G(UMTS，CDMA2OOO)系統。

基于分組無線業務GRPS的視頻監控系統以其永遠在線、數話兼容、按流量計費、快速傳輸、短消息功能等特點具有其他監控信息傳輸方式無可比擬的優勢。

主要特點：高速數據傳輸、永遠在線、僅按數據流量計費。

最主要的是現在對學生手機卡，新入網的用戶都會有每月5M的免費流量，且GPRS服務會隨卡一起開通，而無需再重新開通。

具備普通手機的全部功能，能夠進行正常的通話，發短信等手機應用；具備無線接入互聯網的能力；具備PDA的功能；具備一個具有開放性的操作系統，在這個操作系統平臺上，可以安裝更多的應用程序，從而使智能手機的功能可以得到無限的擴充；具有人性化的一面，可以根據個人需要擴展機器的功能；功能強大，擴展性能強，第三方軟件支持多。

本文采用的為NOKIAN73，它使用的操作系統是Symbian，且有著良好的操作界面，采用內核與界面分離技術，對硬件的要求比較低，支持C++，VB和J2ME，兼容性很好。

1系統總體結構

移動視頻監控系統主要由前端監控設備（采集端）、傳輸網絡(GPRS網絡與公共數據網)、監控終端（客戶端）組成。如圖1所示。

圖1系統結構圖

Fig.1ChartoftheSystem

其中:端監控設備主要由攝像頭、主控模塊以及通信模塊構成，完成現場視頻的采集處理以及傳送工作。在重要的場合終端內部還要有存儲設備，用來保證在網絡中斷或監控中心故障時數據的安全。本系統中的視頻采集端為固定式攝像頭。

通信網主要指承擔數據傳輸任務的GPRS網絡,有線網和公共數據網(Internet)。

監控者可以是監控中心或單獨的監控臺。監控中心實際上是一個局域網(LAN)，主要由路由器、服務器、監控臺、數據服務器以及相應的監控軟件、查詢軟件和數據庫管理程序等構成。單獨的監控制臺則是一臺安裝了監控軟件的在線計算機。在此為安裝了監控軟件的智能手機NOKIAN73。

視頻采集端通過GPRS網絡或通過有線網絡接入公共數據網，監控者通過GPRS網絡接入Internet實現與監控前端的通信，從而通過Internet實現兩者間的通信。相比GPRS網絡，有線網絡具有更大的帶寬與更小的時延，因此，目前GPRS網絡上的視頻傳輸問題是整個系統的瓶頸和關鍵。

系統的功能為：用一臺電腦主機作為服務器SH，把各個固定式的監控攝像頭固定安裝在所需要的場合，且跟服務器之間利用有線網絡連接（也可利用無線傳輸，因為這段不是關鍵部位，所以利用有線傳輸的速度和可靠性更高）；服務器可作為固定的監控者，而這里所討論的主要是把智能手機最為移動的視頻監控者，且跟服務器之間利用移動系統的GPRS進行通信。

智能手機在這里有兩個作用：一為移動監控者，可以實現隨時隨地進行監控；二可以當作移動視頻監控前端來對使用者所處的環境進行實時的監控。正因為智能手機在這里的雙重作用使得設計本系統時需要考慮一些特殊的技術。

2關鍵技術

2.1MPEG-4算法

MPEG-4標準的基本內容就是對AV對象進行高效編碼、組織、存儲與傳輸。AV對象的提出，使得多媒體通信具有高度交互及高效編碼的能力。AV對象編碼就是MPEG-4的核心編碼技術。

MPEG-4視頻編碼根據內容把視頻分割成不同的視頻對象（VO），VO是MPEG-4視頻編碼的核心概念。在編碼過程中針對不同VO采用不同的編碼策略：即對前景VO的壓縮編碼盡可能保留細節和平滑；對人們不太關心的背景VO，則采用高壓縮率的編碼策略，甚至不予傳輸，而是在解碼端用其它背景拼接而成。

在本系統中監控前端攝像頭到服務器主機的傳輸采用有線網絡，為了保證傳輸的實時與高效性，也采用MPEG-4算法先壓縮視頻或圖像來傳輸。這里我們采用微方攝像頭監控系統這個軟件來進行圖片和視頻的傳輸與監控。監控界面如下圖2：

圖2微方監控系統服務端界面

Fig2TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemserver

2.2安裝客戶端軟件

首先：當智能手機NOKIAN73手機作為監控前端時也利用微方監控軟件來進行監控，客戶端的安裝可以直接運行在智能手機上，且通過GPRS網絡來連接主機，客戶端界面如圖3。

圖3微方監控系統客戶端界面

Fig.3TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemclient

此軟件有一定的實時性，在GPRS中雖然有一定的延遲但實際應用中能達到要求。

2.3關鍵問題的解決

智能手機終端既作為監控前端，又作為監控者，還兼有手機的基本功能，當某一服務來臨時，這些服務的優先級如何？相互之間如何進行切換？以及重連的問題該如何解決，手動嗎？

解決以上問題，我們采用中斷技術：

中斷處理過程通常由中斷申請、中斷響應、中斷處理、中斷返回四個過程完成。手機中我們采用軟件中斷的技術來對各種服務進行響應。

軟件中斷是由軟件產生的，可以由編程人員自己編寫,通過設定寄時器或設定中斷號來產生中斷。因為智能手機NOKIAN73的Symbian系統支持C++、VB和J2ME，因此我們可以利用VC工具編寫中斷程序來進行軟中斷，用來解決以上一些問題。

程序中主要用到兩個函數：setvect和getvect。setvect()有兩個參數：中斷號和函數的入口地址，其功能是將指定的函數安裝到指定的中斷向量中，getvect()函數有一個參數：中斷號，返回值是該中斷的入口地址。以下是中斷程序的原型：

#include

#include

#ifdef__cplusplus

#define__ARGU...

#else

#define__ARGU

#endif

voidinterruptint60(__ARGU)/*中斷服務函數*/

{

puts("服務");

}

voidinstall(voidinterrupt(*fadd)(__ARGU),intnum)/*安裝中斷*/

{

disable();/*關閉中斷*/

setvect(num,fadd);/*設置中斷*/

enable();/*開放中斷*/

}

voidmain()

{

install(int60,0x60);/*將int60函數安裝到0x60中斷*/

geninterrupt(0x60);/*人為產生0x60號中斷*/

}

3應用案例

我們將此系統應用于校園的安全，當今，每個家庭都把小孩視為掌上明珠，對孩子教育的投入也越來越大，自然希望能夠隨時掌握小孩在學校里是否遵守紀律、專心上課，以及老師的管教是否合理等實時情況。在校園里，攝像機安裝在固定位置上，但是布線就必須視校園大小和經費，考慮使用有線或無線方案；而在家長這端，利用移動載體監看自然是上選。本系統在實際的應用中，主要用于保安的實時移動監控，證明既經濟又實用。

4結論

如今的手機都朝著智能化的方向發展，GPRS帶寬也在越來越好，基于GPRS的移動視頻監控將會更成熟，應用的領域也會越來越廣泛，智能手機也會集成移動視頻監控技術，希望本文的研究能為此應用做出一定的貢獻。

參考文獻

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篇（9）

 

隨著計算機技術的不斷完善和發展，計算機技術在施工管理中已得到廣泛應用。遠程視頻監控管理系統就是計算機技術與網絡技術的完美結合，遠程視頻監控管理系統的采用，不僅降低了管理成本，提高了工作效率，而且還便于及時發現質量安全隱患，確保工程處于受控狀態。

本文結合當前青島市創建標準化示范工地的現場及遠程項目管理的需要，探討遠程視頻監控管理系統在施工管理中的應用。

一、遠程視頻監控管理系統簡介

遠程視頻監控管理系統是利用公共電話網、互聯網及用戶端監控設備對施工現場運行狀況實現實時數據采集和處理的監控管理網絡系統。

施工項目部和企業遠程監控管理中心不必親臨施工現場，便可通過安置在施工現場的程控變焦視頻探頭掌握施工進度、質量、安全信息及機械設備配備、原材料庫存等現場具體情況。為項目決策機構和監控管理機構快速反應提供輔助決策，使項目管理更加科學、快速、便利；還可以對項目管理所需要的材料進行采集、傳遞和實時共享。大大減少項目信息管理工作量，充分體現網絡辦公的便捷更能。

二、系統的組成

遠程視頻監控管理系統由信號采集及反饋設備、傳輸設備和管理控制中心組成，其主要作用是提供各種信號的采集功能，如視頻、音頻、煙霧等其他異常信號以及相關參數的采集。

1、采集設備是整個系統的信號源，就像整個系統的“眼睛、耳朵、鼻子”。能對施工現場進行遠程監視（視頻攝像探頭）、監聽（拾音器）、監測（紅外探頭、煙感探頭）。通過安置多個攝像探頭、拾音器、報警探測器等可以使探測設備覆蓋整個被監控對象。通過管理控制設備，可遠程對數碼視頻探頭進行變焦、轉向。

2、傳輸設備

傳輸設備是系統圖像信號、聲音信號、探測信號向管理控制設備傳輸的通道。把由輸入設備收集的信息轉化為音像信號、探測信號，傳送給控制中心的監控器上。目前遠程視頻監控管理系統多采用IP網絡傳輸實現數據傳送，如通過局域網、寬帶接入、ADSL撥號等方式確保數據采集的實時性。

3、控制管理中心

控制管理中心是實現系統功能的指揮中心，控制設備由顯示設備、記錄設備、輸出設備構成。主要功能有：視頻音響信號的顯示、輸入信號的記錄存儲、對采集設備的遠程調控（調焦、轉向、多畫面通道的切割切換）以及發出反饋指令等。

管理中心的組成：

管理中心按照邏輯功能可以劃分為數據庫服務器、管理服務器、流媒體服務器和備用服務器等服務器群。

數據庫服務器：數據庫服務器提供系統數據的集中管理服務。該數據庫系統功能有：用戶帳號、登錄信息管理；視頻服務器信息管理；流量統計管理。

管理服務器：管理服務器主要負責與數據庫交互，為整個移動監控系統提供業務邏輯控制。其功能模塊包括建立并維護多個客戶端的網絡連接；鑒權和身份認證；維護用戶的登陸會話；接受用戶的服務器定位搜索請求，從數據庫服務器返回結果。

流媒體服務器：流媒體服務器是提供流媒體業務的核心設備，主要負責移動流媒體的錄像保存、實時流媒體轉發。

備用服務器：該服務器在管理服務器或者數據庫服務器發生意外故障的時候，能夠自動轉入服務狀態，代替執行管理服務或者數據庫服務。

三、遠程視頻監控管理系統在施工中的應用。

即墨市寶龍城市廣場是一個集高層住宅、商業社區服務為一體的高檔綜合住宅小區。該小區由27棟28-32層高層住宅、15棟6層住宅、8棟二層商業網點樓及一個50000m地下車庫、一座健身會所組成。工程總占地面積500000m，總建筑面積200000m，6棟住宅小高層均采用現澆鋼筋砼剪力墻結構，抗震等級均為四級。該小區于2009年10月開始施工，現已進入裝修階段。為創建青島市施工現場管理標準化工地，該項目施工現場采用遠程視頻監控管理系統，運行情況良好，可滿足使用要求。

系統的功能作用：

利用公司內部現有的計算機設備和網絡條件，針對建筑施工現場控制點分散、難以管理的特點，遠程視頻監控管理系統所實現的功能有：

通過對工地現場四周、入場門及材料堆放區、倉庫的實時監控，防范工地火盜事件的發生。系統可連接多個煙感、紅外探頭，一旦捕捉異常信號，系統能自動發出預警信號。供項目部辦公室及公司辦公室管理人員同步復查并進行本地及遠程數字硬盤錄像，以備事后復查。

通過對工地現場樓梯洞口及臨邊、材料加工區、機械及電氣設備多畫面顯示監控，同時掌握多現場安全情況，還可以與現場人員即時通話，加強與現場管理的互動。及時發現并制止作業人員違規操作，確保施工質量安全處于受控狀態。

為項目部修正進度計劃或制定質量安全隱患整改措施提供信息資料。通過對原材料取樣、試塊制作進行監控，杜絕將不合格材料用于現場。通過調用本地或異地數字硬盤錄像，實現施工現場試件、試塊取樣資料、現場安全影像資料和施工進度信息的資源共享，方便工程參建各方及建設行政主管部門異地監督檢查。

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【關鍵詞】嵌入式Linux 視頻監控 ARM9 SOCKET

1 引言

隨著信息化技術的不斷發展，各行各業對視頻監控系統的需求越來越廣泛，如交通監控、家庭防盜、企業安防等各個領域。視頻監控不僅能夠起到事前防范的作用，而且還有事后取證的功效。

嵌入式的視頻采集以其獨特的優勢被廣泛采用。如具有較強的網絡支持功能、強大的移植性、完全開放的源代碼等特點。因此，本系統選擇嵌入式Linux的ubuntu操作系統為開發環境，以三星公司的ARM9處理器S3C2440為核心開發板，通過建立Client/Server工作模型來實現遠程視頻監控。

2 系統硬件組成

本系統具有以下功能：

（1）終端能夠進行視頻數據的采集并傳送回PC機；

（2）用戶可以通過客戶端軟件觀看監控終端采集到的視頻數據；

（3）存儲采集到的視頻數據以便播放歷史錄像。

基于此，本系統的硬件功能框圖如圖1所示。平臺以三星公司的S3C2440處理器為核心開發板。配置了64MB的NandFlash存儲器和64MB 32位的SDRAM。用戶將代碼存儲在NandFlash中，并從NandFlash啟動，之后自動將代碼加載到SDRAM中運行如圖1。

視頻數據的采集通過在USB接口上外接一個USB攝像頭，將視頻數據接收到核心板。開發板通過5線異步UART串口與目標系統通信，獲取開發板調試信息、下載鏡像文件等，波特率可達115200bps。引出JTAG接口，用來燒寫BootLoader，并通過JTAG接口調試程序。同時外接一個網絡芯片與主機相連，用于傳送采集到的視頻數據，終端接收到視頻流進行轉碼，最終顯示到客戶端上。

3 系統軟件實現

本系統采用模塊化設計，從功能上可以劃分為如圖2所示四個模塊：視頻采集模塊、編碼壓縮模塊、網絡傳輸模塊和視頻播放模塊。

視頻采集模塊完成視頻數據的采集，通過在ARM板上安裝USB攝像頭進行數據采集。編碼壓縮模塊對視頻數據進行編碼以減少數據量。網絡傳輸模塊將壓縮后的視頻數據傳送回客戶端。視頻播放模塊不僅要實現實時播放監控畫面，而且能夠回放歷史視頻。

3.1 視頻采集模塊

視頻采集模塊通過調用V4L和底層設備驅動程序實現。V4L為各種視頻設備提供了統一的接口，是Linux中的內核驅動程序。應用程序通過調用這些接口函數就可以對不同的設備進行控制。視頻采集步驟如下：

（1）打開視頻設備。使用open（）函數打開所需設備并獲取設備標識符。

（2）獲取圖像信息和設備參數信息。調用v4l_get_capability（）函數獲取設備參數，如是否具有捕獲圖像能力、每秒幀數等；通過v4l_get_picture（）函數獲取圖像格式，如：圖像大小等。

（3）內存映射。調用mmap（）函數實現將設備文件的內容映射到內存空間進行讀寫操作。

（4）采集視頻數據。調用ioctl（）函數采集一幀圖像并存儲到內存空間。

3.2 圖像壓縮模塊

通過攝像頭采集到的圖像是YUV格式的圖像，數據量大，但網絡帶寬有限，所以要經過視頻編碼壓縮處理后才能進行網絡傳輸。本系統采用目前比較流行的H264編碼壓縮算法實現，H264壓縮算法具有畫面質量高、網絡適應性強、壓縮比高等優點，壓縮率可以達到100：1，壓縮后的視頻數據能夠實現快速傳輸。

3.3 網絡傳輸模塊

系統中經過壓縮的視頻數據需要通過網絡傳送到PC機上。本系統選用可靠的TCP/IP編程模式，服務器端編程步驟如下：

（1）調用socket（）函數創建套接字；

（2）調用bind（）函數綁定套接字與地址信息；

（3）調用listen（）函數進行監聽；

（4）調用accept（）函數等待接收連接；

（5）接收視頻幀；

（6）關閉socket。

3.4 視頻播放模塊

視頻播放通過客戶端實現，客戶端將接收到的視頻流進行解碼，即將視頻流轉換到rgb空間顯示。本系統利用QT技術編寫界面，調用QImage將傳送回來的壓縮視頻流顯示到QLabel上實現實時播放；同時將視頻流轉碼存儲為avi格式，通過Opencv提供的接口去讀取視頻以便播放歷史畫面。

客戶端監控界面如圖3所示，點擊“連接”按鈕可觀看實時監控畫面，點擊“播放歷史”按鈕可選擇歷史記錄進行回放。

4 結論

本文實現了一個基于ARM9和嵌入式Linux的單畫面網絡視頻監控系統，經測試，該系統不僅可以實現實時監控，還可以對歷史畫面進行查看播放。具有成本低、易于安裝和維護、穩定性好等優點。對于各種監控需求場合具有很好的應用價值。

參考文獻

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[2]陳波.H.264編碼算法研究及嵌入式應用[D].南京：江蘇大學碩士論文，2008.

[3]王愛矛.基于ARM-Linux的嵌入式數據采集與遠傳系統[D].大連：大連理工大學，2008.

作者簡介

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1、系統簡介

建設統一的音視頻監控系統，接入各級音視頻監控的營業廳；增加視頻監控管理中心平臺和存儲磁陣，把前端營業廳的視頻信號集中到市一級存儲，異常情況的視頻錄像集中存儲到省一級前端監控點設備（攝像機、拾音器、評價器和音響），增加網絡錄像機NVR；實現市、縣本地監控（市、縣之間相互獨立），省集中監管的三級管理模式；視頻監控系統實時接收“客戶評價系統”和“呼叫中心系統”上傳的信息，并根據信息內容（事先設定的異常策略）自動生成異常告警清單，同時把告警信息通知省、市兩級管理人員；視頻監控系統提供開發接口，支持與營銷稽查業務系統、客戶評價系統、呼叫中心系統做集成開發。

2 、系統功能：

系統和設備具有可擴展、可兼容性，支持多級管理架構，并且后期要能實現與縣公司視頻監控的級聯功能，實現監控系統的分級級聯模式管理，視頻管理服務器支持異地冗余，將故障恢復時間控制在最小；視頻監控系統具備視頻音頻同步傳輸功能，可以從監控中心對單個監控點通話，也可對所有監控點喊話；視頻傳輸基于標準的TCP/IP協議，帶寬占用可管理；系統支持移動偵測，客戶端具有視頻存儲功能，可實現多畫面監視和操作控制功能，在存儲周期內能回放、存儲指定場景的視頻圖像；系統安全可靠、客戶界面友好、升級方便、維護簡單，具有故障快速恢復功能，系統配置信息應有完善的備份和恢復機制；系統支持與其他系統的軟件開發集成功能，并提供開發接口及文檔。

3 、系統設計

3.1概述

系統采用運營商級的視頻監控平臺，在確保穩定的同時，充分考慮客戶實際應用需要，利用信息技術和監控領域的先進技術，盡可能的使系統智能化。通過與相關系統的對接，使監控畫面專注于顯示客戶實際關心的異常事件，提升監管效率，并能有效減少誤報。

3.2系統邏輯架構

視頻監控管理平臺采用層次化結構，明確劃分系統中各層的功能，提高系統可擴充性、穩定性和可維護性。整個系統分為三層：

1）、底層平臺層

底層平臺包含系統所必須的基礎設備和下級系統，主要包含：前端監控點、客戶評價系統和呼叫中心系統，以及具備音視頻監控的縣級視頻管理系統。

2）、市一級監控平臺

通過在市一級安裝市級監控平臺，來管理本市所有監控點以及包括此次具備音視頻監控系統的縣級單位，市級監控平臺還接收“客戶評價系統”和“呼叫中心系統”上傳的信息，做相應處理，并將信息轉發到省監管平臺。市級監控平臺功能包括：下級系統接口、市級視頻管理系統和監控客戶端。

3）、省一級監控平臺

通過在省一級安裝省級監控平臺，來管理所有的市級監控平臺和全部監控點，接收市級管理平臺上傳的接口信息，并作相應處理。省級監控平臺還提供上級系統開發接口，支持集成開發。省級監控平臺功能包括：下級系統接口、省級視頻管理系統、上級系統接口和監控客戶端。

3.3網絡拓撲結構

  3.5 建設設計方案 3.5.1 設備利舊

項目前端攝像機全部利舊，只是把監控點的信號接入進來，再通過NVR達到與省、市級的系統對接，實現前端區域全監控。前端具體設計標準如下：

在每個營業廳前端增加一臺網絡錄像機（NVR）、視頻適配器和視頻分配器接入目前已有的模擬攝像機信號，以及與省、市級視頻監控系統平臺的對接，網絡錄像機、視頻適配器和視頻分配器的數量根據各地市AB廳的數量而定。

在市級單位增加1套管理平臺、磁盤陣列（存儲前端監控點數據）和解碼器（上墻顯示）。

3.5.2營業廳部署：

在各地市新增一臺網絡交換機，在交換機上劃分VLAN，將營業廳監控與電力專網隔開，為NVR配置一個電力專網地址和一個監控網絡私網地址。減少前端對電力專網地址的占用。如下圖所示：

3.5.3網絡錄像機（NVR）

網絡錄像機（NVR）是營業廳監控的核心設備，主要實現前端圖像匯聚管理、錄像存儲、上連平臺的功能。同時NVR也支持本地顯示（外接顯示器）監控、本地前端控制、雙向語音、報警聯動等功能。滿足營業廳本地監控業務應用需求。

本地存儲前端視頻錄像，以4天為周期循環覆蓋，每天存儲10個小時，10個監控點計算，需要存儲容量：10×1.5M×10×4×3600÷8=270G，考慮到RAID5和熱備需要，所以前端配3塊1T硬盤，可用容量為1T，滿足以上要求。

3.5.4 中心管理平臺

監控中心平臺是整個系統的核心，邏輯上需要實現用戶接入認證、系統設備管理、業務功能控制以及媒體分發轉發等功能。

嵌入式硬件監控中心平臺，采用嵌入式、模塊化設計架構，集成監控注冊管理模塊、交換模塊、錄像管理模塊、數據庫模塊，實現前端編碼器和網絡攝像機接入管理，用戶登錄認證，并可實現前端的視頻碼流中心存儲、集中轉發功能，提供報警聯動、雙向音頻、電子地圖、遠程控制等業務功能。

監控中心平臺一般有兩種架構：工業級嵌入式架構和軟件+服務器架構。工業級嵌入式架構由嵌入式硬件和嵌入式操作系統（如VxWorks、嵌入式Linux）構成，采用專用的數字處理芯片和圖像處理技術，設備結構緊湊、穩定可靠。嵌入式平臺可為用戶提供穩定可靠的視頻監控系統核心；軟件+服務器架構由視頻監控平臺軟件+通用操作系統+數據庫軟件＋通用服務器構成，系統能力受限于服務器的硬件環境和軟件環境，系統穩定性和可靠性較差。

 

對比項

軟件+服務器

嵌入式系統

系統架構

監控軟件+服務器+操作系統軟件+數據庫軟件：監控中心平臺、數據庫服務器

流媒體服務器

高度集成化設備，內嵌監控中心模塊、數據庫、轉發模塊、錄像模塊

安全性

通用操作系統及數據庫的漏洞多、端口開放度高、易感染病毒、受到黑客攻擊

嵌入式系統，專用的數字處理芯片，內嵌數據庫，通常無病毒、黑客問題

可靠性

 

受服務器的CPU、內存、操作系統、數據庫軟件并發數等的制約，影響系統長期可靠性運行

嵌入式系統，電信級的容量與可靠性設計，可長時間7*24小時不間斷運行