基于红外热成像多人体识别的智能监控系统基于红外热成像多人体识别的智能监控系统
红外热成像技术在安防监控系统中逐渐得到应用。为了实现对区域内目标的实时监控,减轻监控人员的劳动强
度,防止误判事件发生,本项目开发设计了基于红外热成像多人体识别的智能安防监控系统。
1 引言
随着社会安全事件接连不断的发生,尤其是在银行、大型球场、会议场馆、展览馆多次出现安全问题,人们对安全的需求越来
越强烈。因此,智能安防监控系统作为一种有效手段,越来越受到人们的重视。
然而,传统的数字视频监控系统仅仅提供了视频的捕获、存储、分发等简单功能,对视频内容只能靠人来判断,视频监控的劳
动强度大,对监控人员的注意力、警惕性和异常情况的反应能力要求很高,长时间的监视屏幕会造成监控人员的注意力下降,
从而导致监控失误;同时,传统的视频监控图像的质量容易受到雾、雨、雪的天气影响,也缺乏夜视能力,这在很大程度上降
低了安防监控的效果,造成监控的漏查和误查的现象,带来安全隐患[1]。
随着光电信息、微电子、网络通信、数字视频及传感技术的发展,安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能
化和网络化的方向。红外热成像技术在安防监控系统中逐渐得到应用。为了实现对区域内目标的实时监控,减轻监控人员的劳
动强度,防止误判事件发生,本项目开发设计了基于红外热成像多人体识别的智能安防监控系统。
2 红外热成像
红外热成像技术是基于热辐射的普朗克定律,通过红外传感器接收位于一定距离的被测目标所发出的红外辐射,再由信号处理
系统转变成为目标的视频热图像的一种技术[2]。它将物体的热分布转换为可视图像,并在监视器上以灰度级或伪彩色显示
出来,从而得到被测目标的温度分布场。
红外热成像检测具有红外光源普遍性、图像分辨率高、形象直观等一系列其他检测方式无法比拟的优点,可在雾、雨、雪的天
气下工作,作用距离远,能识别伪装和抗干扰等,能使其图像质量接近现实,同时可检测被测目标的温度分布场,可提取温度
这一特征值,同时具有夜视能力,可实现对现场的可靠监控。红外检测技术能够非接触、实时、快速、在线方式获取和分析被
测对像的温度和运行状态的信息,在生产过程中的产品质量控制、设备在线故障诊断以及节约能源等方面发挥着越来越重要的
作用,在军事、电力、石油化工、交通等许多部门受到广泛关注,收到了良好的经济效益和社会效益。
3 系统设计
本项目与广州奥普士公司合作,利用该公司提供的红外热像传感器,来提取图像和温度分布场的特征值。将本系统设计为如图
1所示的c/s(客户机/服务器)结构[3],将服务器安装在监控室内,将红外热像传感器安装在某大型场所的各个不同出入
口,通过can总线将它们连接,并接入不同控制区域的客户机,最后通过以太网连接,并根据需要接入电信网络。系统的体系
结构如图2所示,将红外热像传感器摄取的视频图像送入计算机,经过对图像的预处理、运动对像分割、目标跟踪和特征提取
之后,将图像中目标的几何形状、图像的灰度分布、颜色、纹理、相对位置等信息,与摄取的图像一起存入图像数据库,同时
根据用户自定义的报警模块,设计系统的实时报警功能。将系统分为3个模块进行设计:
(1)图像识别和报警模块。该模块首先对查询图像提取形状特征,然后选择按哪些特征对像进行检索,设定图像检索所要求
的相似度,最后与图像数据库中的图像进行匹配,输出查询结果,当检查到异常情况时实现实时报警。