Исследование и разработка алгоритмов для решения задачи устойчивого видеослежения в больших помещениях

• Автор: Стрельников, Константин Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Содержание

Список иллюстраций

Список таблиц .

Введение

Объект исследования и актуальность работы .

Цель диссертационной работы.

Научная новизна работы .

Практическая ценность.

Апробация работы

Публикации .

Структура и объем диссертации.

Глава 1. Калибровка видеокамер .
1.1. Постановка задачи.
1.1.1. Математическая модель фиксированной видеокамеры
1.1.2. Математическая модель поворотной видеокамеры .
1.2. Обзор методов внутренней калибровки видеокамер
1.2.1. Используемый метод
1.2.2. Выводы.
1.3. Обзор методов внешней калибровки видеокамер
1.3.1. Внешняя калибровка одной видеокамеры.
1.3.2. Внешняя калибровка группы видеокамер.
1.3.3. Выводы.
1.4. Предлагаемый алгоритм
1.4.1. Баркоды .
1.4.2. Калибровка группы поворотных камер .
1.4.3. Характеристики алгоритма
1.4.4. Калибровка гибридных систем в больших помещениях .
1.4.5. Программная реализация
1.5. Заключение .
Глава 2. Обнаружение областей интереса
2.1. Постановка задачи.
2.2. Обзор существующих решений . . .
2.2.1. Моделирование фона .
2.2.2. Анализ движения
2.2.3. Достоинства и недостатки существующих подходов
2.3. Предлагаемый алгоритм
2.3.1. Вектора движения для блоков.
2.3.2. Анализ движения для поворотной камеры
2.3.3. Моделирование фона для поворотной камеры .
2.3.4. Устойчивое обнаружение областей интереса
2.3.5. Программная реализация
2.4. Заключение .
Глава 3. Система видеослежения .
3.1. Требования и существующие решения
3.2. Интерфейс разработанной системы
3.3. Функциональность разработанной системы
3.4. Программная реализация
3.5. Заключение .
Заключение .
Благодарности
Литература


А.2. А.2. А.2. А.2. А.З. Задача видеослежения. Пример дисторсин. Поворотная видеокамера. Набор изображений для калибровки. Оценка параметров внутренней и внешней калибровки . Калибровочные маркеры . Калибровка катадиоптрической камеры по точкам схода . Выделение калибровочных точек. Камера Sony SNC-RZP. Выделение листов бумаги. Определение угла места камеры. Maxicode маркер. ARToolKit, 4 маркера. Выделение ARTag маркеров. Начальная оценка положений и ориентаций камер и маркеров . Погрешность определения ориентации камер. Схема метода кап иб ров к и гибридной системы видеонаблю-дения . Поле векторов движения . Два кадра с движением объекта и камеры . Разница без компенсации движения камеры. Разница после компенсации движения камеры. Алгоритм оценки глобального движения . Технология TRASSIR ActiveDome™+. Главное окно системы GML Security. Часть диаграммы классов системы GML Security . А.2 Примеры шаблонов поиска. А.З Схема иерархических уровней . А.4 Схема, вычисления инерционного кандидата. Видеонаблюдение применяется в современном мире повсеместно: для охраны объектов, борьбы с терроризмом, мониторинга дорожного движения, в научных исследованиях. Созданные алгоритмы и программная система представляют интерес для организаций занимающихся обеспечением безопасности на складах, вокзалах, стоянках, в выставочных залах и на других обширных территориях. Начиная с конца -х годов прошлого века для обеспечения безопасности п видеонаблюдения широко использовались аналоговые системы ви-деонаблюдеиия (CCTV). Система видеонаблюдения состояла из четырёх компонентов: телекамеры, проводной сети для передачи видеосигнала, записывающего устройства (магнитофона) и монитора. Она позволяла лишь осуществлять удалённое наблюдение и сохранять видеоданные. Переход на цифровые технологии в видеонаблюдении начался примерно в году, тогда цифровые телекамеры с ПЗС-матрицей вытеснили аналоговые телевизионные телекамеры. Эти телекамеры были частично цифровыми, так как цифровые видеорегистраторы (DVR) обладали аналоговым входом для подключения коаксиального кабеля и аналоговым выходом для подключения монитора. Этот период времени был началом эры цифрового видеонаблюдения. Во второй половине -х годов вместе с появлением цифровых видеорегистраторов увидели свет системы, построенные по гибридному принципу. На отдельных участках при передаче между элементами таких систем видеосигнал имел цифровую форму. ТСР/1Р-соединения стала возможна работа систем видеонаблюдения совместно с локальными сетями. Однако возможность работы совместно с локальной сетыо была всего лишь дополнительной опцией, не влияющей существенно на принцип построения системы. В результате дальнейшего развития в году стали появляться системы видеонаблюдения нового типа — полностью основанные на цифровых технологиях. Между всеми элементами системы видеосигнал передается только в цифровой форме. Эти системы получили название 1Р-видеопаблюдение. В состав таких систем входят сетевые камеры или 1Р-камеры, программно-аппаратные комплексы для анализа видеоизображения и для обработки и хранения сигнала. Р-видеонаблюдение сегодня представляет собой одно из самых перспективных направлений в системах безопасности. Сетевые камеры и видеосерверы используют для построения систем видеонаблюдения как на территориально больших, так и на малых объектах. С помощью систем 1Р-видеоиаблюдения пользователь может контролировать всё происходящее на охраняемых объектах с использованием ресурсов глобальной сети Интернет из любой точки мира. С появление цифровых видеорегистраторов появилась возможность обработки видеоданных при помощи персонального компьютера или специализированных чипов, что привело к появлению новою круга задач в цифровой обработке сигналов. Увеличение быстродействия процессоров позволило обрабатывать цифровые видеоданные в реальном времени, благодаря чему круг задач видеонаблюдения, решаемых при помощи компьютеров, расширяется с каждым годом. Например, к ним относятся: распознавание номеров автомобилей (рис.