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谈红外摄像机在公共安全保卫中的智能化改进及应用

来源:UC论文网2016-01-02 21:38

摘要:

摘 要 :安防技术的发展越来越受到社会各方面的重视,传统的仅可见光监控已经不能够真正地满足人们对于监控的实际需要,随着时代的发展与科技的进步,夜间无光监控已经成为现

摘 要:安防技术的发展越来越受到社会各方面的重视,传统的仅可见光监控已经不能够真正地满足人们对于监控的实际需要,随着时代的发展与科技的进步,夜间无光监控已经成为现阶段监控系统中必不可缺的一个重要组成部分。就过去的视频监控系统工程来说,其在实际的设计与应用中都很少会涉及到红外灯的应用。而为了能够更好地满足其在夜间或灯光较暗以及无光的状态下的应用,红外监控摄像机便应运而生了,并且在视频监控领域中也已经获得了非常广泛地认可。目前,随着人们社会生活水平的不断提高,人们对于电视监控系统工程的要求也越来越高,并且越来越规范。其中,对于那些重要的场所而言,其往往需要做到24小时的连续监控,这也就进一步突出了红外线在夜间监视中的重要性。本文阐述了红外摄像机的原理和缺陷,针对当前红外摄像机存在着智能化程度不高的情况进行改进。

关键词:红外摄像机;公共安全保卫;智能化
 

  1 红外摄像机成像原理

  1.1 红外线红外光原理

  就自然界中的物体来说,如果他的温度比绝对零度高,那么其就会进行原子与分子之间的无规则运动,那么它就会源源不断地向外辐射红外线,而红外线通常情况下又会遵循黑体定律来进行相关的辐射工作。简单来说,黑体所指的就是无论在怎样的环境情况下,对于任何波长的光的入射辐射来说,其实际的吸收率通常都是1的物体,即全吸收。由此可以看出,在实际的自然界当中所存在的所有物体,都能够对不同波长的光的入射辐射产生相关的反射。虽然这里所说的黑体仅仅是人们通过抽象化处理之后,所得到的一种理想化的物体模型,但是就某种程度上而言,黑体热辐射的基本规律,可以被当作是进行红外研究与应用的一个重要的基础。

  光是一种和无线电波有着相同本质的电磁波,其实际的波长区间往往在纳米与毫米之间,人眼所看到的通常只是其中的一部分,把这部分的光线称为可见光。一般来说,可见光的实际波长范围大约在380~780nm左右,如果根据波长的长短来对其进行划分,那么就可以由长到短地将其分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫这七种光,而剩余的比紫光的波长还要短的部分,称之为紫外光,相应的,比红光还要长的部分,称之为红外光。

  1.2 红外线摄像机技术原理

  一般情况下,所述的主动红外摄像技术,所指的就是通过对红外灯加以利用,来使之产生一定的红外辐射,并由此来发出一种人眼看不见的红外光,然后再利用这种红外光去进行环境与景物的照射,这样一来,就能通过运用普通低照度CCD黑白摄像机,来有效地感受到四周的景物所反射回来的红外光,以此来全面实现夜视功能。

  实际上,任何一部红外监控摄像机都能进行红外线的有效感应,对于可见光条件下的摄像机来说,红外光其实更多的是一种杂光,其往往会对摄像机的清晰度造成不好的影响,并且还会降低摄像机的色彩还原,而滤光片在彩色摄像机中最大的作用,就是有效阻止红外线参与成像。因此,如果想要让彩色摄像机能够充分地进行红外线的感应,要么需要切换滤光片,一次确保其能够在可见光条件下,将红外线挡住;要么移开滤光片,以此来确保其能够在无可见光的条件下,让红外线充分进入,以此来确保图像质量。

  1.3 当前红外摄像机存在的缺点

  当前,红外安保系统大部分安保依靠云台人员监控,而根据统计一个安保人员只能在一个小时内集中20分钟,而晚上是人员最容易困倦造成漏控的时间段,最需要对人员进行高度监控,案发率最高的时刻。而对于一片监控区域较大的地区来说,智能监控监控区域的所有活动物体就显得特别必要,智能红外监控对目标识别,自动报警就能够产生事倍功半的效果。

  2 智能红外摄像视频监控系统概述

  通过与传统视频监控系统的对比之后能清晰地得出,智能红外摄像视频监控系统,是一种更加高效的、实时的监控系统,其主要是在数字视频监控系统的基础上,来全面配合智能红外摄像视频技术所建立的。简单来说,在智能红外摄像视频技术中除了包括运动目标检测和目标分类这两大技术以外,还包括了行为理解和目标跟踪的智能视觉分析技术。其中,目标检测与跟踪技术是智能视觉技术中的低级部分,而行为理解与目标分类则是其中的高级部分。

  3 图像处理技术

  由于视频信号通常会被当作是静止图像的有效序列,因此,在进行实际的视频处理与分析的过程中,往往会有效地运用到数字图像处理技术。不过,从某种程度上来说,因为实际的监控场景往往会受到光照与雨雾的影响,这样一来,其所采集到的有关视频图像,就非常容易出现各种噪声和灰度的变化,而一旦受到这些因素的影响,智能红外摄像视频的实际处理效果也就会受到很大影响。所以,为了更好地保证图像质量,就要求对所获取的视频图像进行恰当地预处理以及相应地后处理,以此来将其中的各种噪声进行消除处理,进而有效地降低干扰对后续处理所产生的影响。

  3.1 图像分割

  通常情况下,在实际的图像处理中,人们往往更多的是对图像中的相关目标与背景感兴趣,而在这里所说的图像分割技术,其实指的就是能够有效地把图像从目标区域中恰当地提取出来的,一种新型的图像处理技术,也就是说图像分割技术其实指的就是图像分析的基础。多年以来,不同的人们对图像分割也提出了各种不同的理解与解释,如果用过对集合概念加以对比利用之后,就能够更加恰当地对图像分割给出一个更加恰当的定义,即令集合R代表整个图像区域,对R的分割可看作将R分成N个满足以下五个条件的非空子集:

  (1)指出在对一幅图像的分割结果中全部子区域的总和(并集)应能包括图像中所有像素(就是原图像);条件(2)指出在分割结果中各个子区域是互不重叠的;条件(3)指出在分割结果中每个子区域都有独特的特性;条件(4)指出在分割结果中,不同的子区域具有不同的特性,没有公共元素;条件(5)要求分割结果中同一个子区域内的像素应当是连通的,即同一个子区域内的任两个像素在该子区域内互相连通。

  3.2 图像分割算法

  通常情况下,如果要对图像分割进行实际应用,那么不仅需要将一幅图像进行合理地划分,使之全面满足上面所说的五个条件,同时还要求必须通过图像分割算法将其中的有效目标区域提取出来。只有这样,才能够真正圆满地完成图像分割的任务。

  4 智能红外摄像视频监控的应用

  通常情况下,智能红外摄像视频监控,能够充分地运用图像分析技术,来实现没有人为干预的情况下,也能有效地对摄像机所拍录道德图像序列,进行有效地自动分析,并以此来完成对动态场景中目标的合理定位与识别跟踪,通过进一步的目标分析与判断,对图像的内容含义进行更加深入地理解与解释,并以此来进行行动的指导与规划。现阶段,就实际情况来看,有许多厂商基于图像分析技术,已经开发出了很多智能红外摄像视频分析产品,并且在此基础上,来以它为核心进一步构建出了一个有效的智能红外摄像视频监控系统。在这套智能红外摄像视频监控系统中,可以充分地实现对视频的人数统计、移动检测、遗弃检测、物品遗留、客流量统计、人脸识别、物体追踪及车辆识别等数十种行为的监测,并且还能够根据实际的设定,进行各种级别下的联动报警,以此来全面实现智能化的视频监控。

  5 结 语

  现阶段,视频监控系统已经被广泛应用到了人们的日常生活当中。由于传统的视频监控系统自身往往只具备查看与监视的功能,这就使其在进行监测目标与场景的判断和报警时,必须由人来完成,导致其已经不能很好地满足现代环境下人们对于视频监控系统的需求,而基于智能图像处理的智能红外摄像视频监控系统则能很好地处理这一问题。因此,必须要对其加以创新与应用,使其能够更好地为人们的生活服务。

  参考文献

  [1]欧阳光.基于图像分析技术的智能视频监控系统[J].中国安防,2012(8).


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