基于深度学习的防控指挥系统的实现

发布时间：2020-09-30 19:45

　　随着国家社会经济的不断发展与融合,国内外政治经济形势复杂、态势严峻,各种社会治安的问题和挑战随之欲来。为积极应对社会治安发展形势,需要全面的推进立体化社会治安防控体系建设,来提升实时化、动态化、信息化条件下社会治安治理能力。因此通过运用信息化技术提高社会治安立体化防控十分必要。本文基于XXX市全国创新创业基地的立体化防控指挥系统的设计与实现开发为项目背景。论文对项目的需求和展示方式进行了分析,将系统分为三大平台:视频监控平台、警情研判平台、综合指挥平台。本系统根据三大平台进行设计实现,视频平台主要对基地内所有的视频图像进行播放控制,对视频图像进行标签标注、画中画播放等,对视频图像进行增强现实;在视频平台中,使用深度学习中的TensorFlow Object Detection API物体识别技术,对视频画面中的行人、车辆等物体进行标记识别,基于此数据实现了人群行为分析的密度检测和逗留分析。警情平台主要对实时警情数据进行处理反馈,通过反馈时候提交案件坐标,实现警情热力图标注,为指挥决策和警力部署安排提供直观展示,也实现了对某一类案件警情分析研判展示。在综合平台中,实现了智慧交通模块、车辆卡口稽查布控、卡口车辆查询、红绿灯控制、人脸卡口识别告警、车辆轨迹分析等功能。通过这些主要的功能模块相互配合,来对基地的防控指挥提供信息化服务。本系统的技术实现采用了主流的B/S模式架构和C/S模式架构,其中视频监控平台采用了C/S架构,警情研判分析平台和综合指挥调度平台采用了B/S架构。前端展示主要采用C#进行Client客户端开发,VUEJS进行Browser浏览器端开发,后端业务逻辑采用Java语言进行编写,使用SpringMVC框架进行后端的功能接口开发;其中视频监控中,基于深度学习的目标识别采用python3.5进行开发。数据库方面,系统采用redis、Mysql、Oracle相结合的方式,采用主数据库-备份数据库方式,为系统的数据安全提供了可靠的保证。立体化防控指挥系统现已投入运行,取得了良好的反馈效果,在一定程度上提升了基地防控指挥的信息化水平,提高了工作效率。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：D631.4;TP18;TP391.41
【部分图文】：

步骤,算法,目标检测,选区

2.2.2 R-CNN 系列目标检测算法Region CNN(RCNN)可以说是利用深度学习进行目标检测的开山之作。R-CNN可以看做 Region Proposal Networks 和 CNN 结合的力作[13]。经典的目标检测算法使用滑动窗法依次判断所有可能的区域[14]。而 CNN 算法通过预处理方式首先提取一部分可能是识别目标物体的待选范围区域，然后仅在这些待选区域上进行提取特征，从而进行识别判断[15]。RCNN 算法现有发展出 Fast-RCNN 和 Faster-RCNN 算法。RCNN 算法分为 4 个步骤[15]，如图 2-1 所示：1、将输入目标图像进行划分，生成 1K-2K 个待选范围区域[15]2、在每个待选区域上使用卷机神经网络特征提取[15]3、将提取的特征送入每一分类目标的 SVM 分类器，判断该特征否属于这一分类[15]4、使用回归器来修正待选框位置[15]

运行原理

图 2-2 SpringMVC 运行原理图数据存储.1 RedisRedis 是当前比较热门的 NoSQL 系统之一，使用 ANSI C 语言编写的一个开 key-value 存储系统，用作数据库、缓存、消息代理[22]。Redis 支持字符串、哈、列表、集合、带范围排序集合、位图、超日志、索引等数据结[23]。Redis 数据存在计算机内存中，系统周期性调用命令把需要更新的数据写入服务器磁盘，或执行修改的操作数据内容追加记录进入系数据库统文件中，从而实现数据的持化和主数据库和从数据库之间的同步[23]。在 Redis 设计中使用了复杂的数据结构，并且提供相应的原子性操作，这中操方式有别于其他数据库的设计进化。Redis 中基于基本数据结构作为数据类型，据类型同时对于程序员来说是透明，无需进行额外特殊的抽象[23]。

架构图,后端,架构

根据防控指挥系统的设计和业务流程，同时兼顾当前主流的开发框架和第三方平台对接的基本要求，整个系统在应用服务器上设计采用前后端分离的架构。在系统的后端采用SpringMVC的架构，如图2-3所示，主要表现在控制层（Controller）.业务层（Service）. 数据访问层（Dao）三大部分模块。1. 用户层：主要接受用户发送的 HTTP 请求，包括有 get 方式和 Post 方式两种，并将最后的后端处理好的 Json 数据返回给前端用户。图 2-3 后端分层架构图2. 控制层：DispatcherServlet 将接收的分发的请求交给控制器 Controller 负责处理。在该层中将用户请求的内容交给业务处理层进行处理，对业务逻辑层返回的结果数据进行封装成一个 Model ，将该 Model 数据模型返回给对应的 View 进行

【参考文献】