淺談園林智能監(jiān)控系統(tǒng)

崔苗苗 陳會(huì)杰

【摘要】本文介紹有關(guān)園林智能監(jiān)控系統(tǒng)的搭建，采用軟硬件結(jié)合的方法及運(yùn)動(dòng)檢測追蹤模塊和改進(jìn)算法，研發(fā)一種實(shí)現(xiàn)智能報(bào)警的監(jiān)控系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】園林建設(shè) 監(jiān)控系統(tǒng) 智能報(bào)警 運(yùn)動(dòng)檢測

一、前言

現(xiàn)階段，智能監(jiān)控系統(tǒng)在住宅小區(qū)[1]、園林綠化[2-4]、現(xiàn)代工業(yè)[5]、交通[6]、互聯(lián)網(wǎng)及人們所觸及的所有領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)[7]的規(guī)模愈大，在安全警衛(wèi)監(jiān)控工業(yè)監(jiān)控、智能大廈監(jiān)控、城市交通管理監(jiān)控領(lǐng)域被大量應(yīng)用。提出一種基于像素值聚類的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測方法[8]。在背景空間進(jìn)行背景提取，將一幅圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)在時(shí)間軸上進(jìn)行聚類，提取背景模板；之后采用當(dāng)前圖像與背景模板進(jìn)行比較，從而檢測出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并同時(shí)進(jìn)行背景模板的更新。該算法能夠在不同條件下快速準(zhǔn)確的檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。

二、工作原理

智能監(jiān)控系統(tǒng)由硬件、軟件和系統(tǒng)三方面搭建而成。

1.硬件設(shè)備

a.系統(tǒng)的主控制器采用DaVinci處理器TMS320DM365。系統(tǒng)主要模塊包括：CCD視頻信號(hào)采集攝像機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、云臺(tái)控制器、SD卡存儲(chǔ)模塊、EVD0 3G模塊。其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示：

圖1 智能監(jiān)控器的硬件結(jié)構(gòu)框圖

b.排線采用人工布線加上路由器。每個(gè)相機(jī)通過千兆網(wǎng)相連，最終經(jīng)由路由匯總。路由器可選擇RSR30-44路由器和RG-P-720路由，前者融合了路由、交換機(jī)、語音、安全、傳輸、視頻等多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，滿足用戶不同環(huán)境下的個(gè)性化需求，后者特別適合于公共熱點(diǎn)、大型校園、企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)等環(huán)境的無線互聯(lián)。

2.算法的使用

（1）運(yùn)動(dòng)檢測功能模塊是智能監(jiān)控系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，主要包括前處理子模塊、運(yùn)動(dòng)檢測子模塊、后處理子模塊。前處理子模塊在分析傳統(tǒng)濾波器優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，引入像素加權(quán)和像素分類的思想，構(gòu)造出一個(gè)改進(jìn)型多級中值濾波器，不僅具有良好的濾除性能，還較好的保護(hù)了圖像的細(xì)節(jié)。運(yùn)動(dòng)檢測子模塊中，重點(diǎn)提出了動(dòng)態(tài)背景減除改進(jìn)算法，將時(shí)域差分法和動(dòng)態(tài)背景法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)起來，構(gòu)建一種動(dòng)態(tài)更新的背景模型。后處理子模塊采用形態(tài)學(xué)濾波來去噪、補(bǔ)空洞。

（2）提出一種運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)平滑性和尺寸連續(xù)性等特征，在二值圖像層面上對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域的外接矩形進(jìn)行跟蹤的計(jì)算簡單的算法。該算法充分考慮了互遮擋、目標(biāo)短暫消失和永久一如、移出問題，可用于多目標(biāo)的跟蹤，具有較強(qiáng)的魯棒性。

以上兩種算法結(jié)合，有助于消除背景中的虛假干擾，提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測的準(zhǔn)確性，能將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)前景信息完整精確的體現(xiàn)出來。

三、實(shí)施監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用分析

隨著高等教育的迅速發(fā)展，高校園林綠化建設(shè)越來越受到社會(huì)的關(guān)注。在校園園林綠化中，對園林植物的保護(hù)是很重要的一方面。因此，研發(fā)一種園林植物智能監(jiān)控系統(tǒng)變得迫切而有意義。

一旦非工作人員想要破壞園林植物，比如采擷花朵、肆意摘取果實(shí)，監(jiān)控設(shè)備將會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，工作人員將及時(shí)對欲破壞者進(jìn)行制止，從而保護(hù)園林景觀。如下圖為一高校校園內(nèi)兩種植物。

圖2夾竹桃 圖3琵琶樹

四、智能監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

此智能監(jiān)控系統(tǒng)可以對高校園林信息進(jìn)行全方位的信息實(shí)時(shí)采集與監(jiān)控。具有如下特點(diǎn)：

1）一體化。針對高校園林規(guī)模不是太大但品種繁多的特點(diǎn)，建設(shè)統(tǒng)一的一體化監(jiān)控系統(tǒng)，避免了分立建設(shè)多套小監(jiān)控系統(tǒng)，減少建設(shè)成本，提高了管理效率，為高校園林變運(yùn)行管理方式的轉(zhuǎn)變提供技術(shù)支持。

2）實(shí)時(shí)化。利用每個(gè)相機(jī)由千兆網(wǎng)相連經(jīng)路由匯總實(shí)時(shí)監(jiān)控園林的狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)人為因素的破壞，提高園林的建設(shè)。

3）智能化。園林變PC機(jī)智能監(jiān)測控制，系統(tǒng)中嵌入智能監(jiān)控算法，若有非工作人員闖入監(jiān)控區(qū)，設(shè)備將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，通過視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控園林各區(qū)域的運(yùn)行狀況。

五、結(jié)語

本文針對高校園林智能監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，較好的解決了目前各高校園林遭到人為破壞的問題。在園林中安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測園林中非工作人員的行為，進(jìn)而快速采取行動(dòng)，減少園林資源的破壞。通過智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)施一體化監(jiān)控管理，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李偉，劉永杰，祁燕，李翔.園林綠化資源管理一體化建設(shè)的技術(shù)研究[J].測繪通報(bào)，2013，12：88-91

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[3]劉曉峰，常云濤，王珣.稀疏路網(wǎng)條件下的無人飛機(jī)交通監(jiān)控部署方法[J].公路交通科技，2012，3（29）：124-130