视频,又可称为动态图像,由一帧帧连续的图像组成。它作为人类一种重要的信息载体,对客观事物的描述既具体又直观。随着通信技术和微电子技术的迅猛发展,视频监控[4]以其生动形象、内容丰富等特点,受到了人们越来越多的关注,视频监控技术也得到了飞速的发展。视频监控系统的发展历程大致可分为以下三个阶段:
(1)模拟视频监控系统(Analog Video Surveillance,AVS)25723
在二十世纪九十年代初之前,视频监控主要是采用模拟设备的闭路电视监控系统。对于视频信号的采集和处理都为模拟形式,所以被称为模拟视频监控系统。AVS具有很多局限性,比如只能本地监控、录像质量不高等。论文网
(2)数字视频监控系统(Digital Video Surveillance,DVS)
在二十世纪九十年代中期之后,由于计算机数据处理能力的提高,视频监控系统发生了很大的改变,传统的AVS逐渐淡出了人们的视野。数字视频监控系统,顾名思义,以数字化处理为核心,对视频图像进行采集和处理。此外,DVS利用高分辨率的显示器实现多画面的监控效果,这提高了视频监控的质量和水平。
(3)网络视频监控系统(Internet Protocol Video Surveillance,IPVS)
在二十一世纪之后,随着因特网协议的兴起和计算机硬件的提升,视频监控系统进入了网络化时代。与前两代监控系统相比,网络监控系统有着明显的优势,比如简便性、强大的中心控制、可扩展性以及可以实现全面的远程监控。
视频监控系统所具有的广泛的应用前景引起了许多国家的高度重视。大量的资金投入和大量的科研人员使得对于视频监控系统的研究进展的非常迅速。在国外,尤其是美、英等国,开展了许多相关项目的研究。
美国国防高级研究项目署(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)早在1996年至1999年间开展了以卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University,CMU)为首的著名高校参与的重大项目VSAM(Visual Surveillance and Monitoring)。VSAM项目开发了一种自动的视频理解技术。该技术不仅能实现在战场等危险领域的监控,还能在民用的监控场所进行视频理解;1999年,英国的以雷丁大学(University of Reading)为首的6所高校联合开发了一个名为ADVISOR(Annotated Digital Video for Intelligent Surveillance and Optimised Retrieval)的监控项目。该项目主要通过多个摄像头对英国的地铁进行监控,分析人的行为,估计人群密度,从而可以加强社会公共安全和预防恐怖袭击的发生;2000年,美国的马里兰大学(University of Maryland)研制了一种实时的视频监控系统W4(Who? When? Where? What?)。该系统不仅能定位人和识别身体部分,还能实现多人跟踪,并能监控多人间的简单交互;2002年至2005年间,英国、葡萄牙和法国在欧盟资助下联合开展了CAVIAR (Context Aware Vision using Image-based Active Recognition)项目。该项目可用于检测异常事件,并自动完成报警。商家利用CAVIAR监控设备可以通过顾客的各种行为,比如在商品前停留的时间和光顾的次序,对商店的布局和商品种类进行改变;2005年,美国的佛罗里达大学(University of Florida)设计了一种基于MATLAB的COCOA系统。该系统的主要功能是分析视频图像和对运动目标进行智能检测,现己被用于无人机的低空拍摄中。
进入二十一世纪后,随着视频监控技术的越发完善,国外的一些公司发布了一系列相关产品,用于实际的工程中。瑞典Axis公司设计了AXIS IVM 120系统。该系统通过对监控场景进行分析,自动统计监控画面中指定区域进出的人数;美国著名的半导体公司德州仪器(Texas Instrument,TI)与智能监控软件供应商ObjectVideo合作设计了ObjectVideoOnBoard智能监控系统。该系统可以判断是否有异常事件发生。其他著名公司,如Ioimage公司,也推出了一系列的智能监控产品。
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