“河长制”下智能视频监测系统研究

发布时间：2020-06-21 07:56

【摘要】：本文根据“河长制”对H省某市河道实时高清可视化管理的要求,对无线智能视频监测系统进行综合研究。根据某河道实际地理环境,提出了适合某河道的总体监测系统方案。设计了系统的硬件和软件,讨论了可行的网络安全方案,分析了智能视频产业的发展趋势。对智能视频监测系统在河长制可视化管理中场景特征提取算法进行了分析研究,对“逐日系统”在太阳能发电中控制太阳能板自动对日角度的研究。系统研究和设计过程中,充分借鉴其他视频监测行业的经验和成果。结合河道的实际情况,按照理论研究、现场调研和方案改进的步骤和方法,将4G网络传输、带“逐日系统”太阳能供电系统和智能视频监控系统有机结合起来。对智能视频监测技术在河长制的应用场景进行了分析和研究。该系统能很好地解决野外环境中的供电难题和高清视频数据远距离实时传输的带宽瓶颈问题,系统能够应用在各种野外地形和恶劣环境,河长可以随时随地通过电脑或智能终端查看河道的情况,并且基于计算机视觉技术和大数据AI的水利影像监测仪较传统的摄像头更好地进行可视化水位计算、水面漂浮物、河道采砂船、游人行为分析和预警功能,当视频出现相应场景时,系统会自动报警给河长,河长远程就可以及时查看和指挥,为河长提供科学的决策。前端的智能分析不但可以更及时发现问题而且可以减轻传输带宽压力。在场景特征提取算法方面,本文运用RGB相位图与灰度共生矩阵的纹理特征提取的算法研究,将河道图像的颜色和纹理特征相结合提高综合判断能力,并将提取的特征用SVM进行分类识别,得出河道是否正常、水体恶化百分比、漂浮物大小等场景情况。在太阳能供电方面,“逐日系统”以北斗导航系统实时采集时间信息和太阳能板位置信息做比较,系统通过特定阈值把当前太阳能板角度值和理论太阳能板角度值对比。如果相对误差不在最大允许误差范围以内,则系统向电子陀螺仪芯片发出按照理论转动角度转动的指令,控制太阳能板向正确的角度转动以确保太阳能板正对太阳最大处,所以太阳能板能够随着太阳方位的改变而移动,提高了太阳能发电效率。通过智能视频监测系统能够对河道环境和安全起到科学的管理,给“河长制”带来智慧的眼睛。还可以有效应对河长的新需求,后期通过进一步扩展和开发,智能视频监测全天候对河道进行实时监测,为河长制工作保驾护航,对“河长制”有积极意义。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV213.4
【图文】：

智能视频,基本构成,监控系统

2 智能视频监测系统结构及相关技术2 智能视频监测系统结构及相关技术2.1 智能视频监测系统的基本结构智能视频监测系统是在传统视频监测的基础上，通过智能视频分析技术对范围内不同场景进行自动识别监测，当发现异常行为适合算法规定的时候，以最快的方式给管理人员提供有效的信息进行处理，换句话说，智能视频监控系统不仅仅是对场景进行采集和传输，还要对其中的采集的视频信息进行分析、运算和处理。智能视频监控系统的基本构成可以分为视频图像采集、视频图像处理、数据通信、决策报警和控制系统等模块，具体如图 2-1 所示。

导数曲线,图像边缘,规律,像素

s = T(r)(2.8)其中r 和s是所定义的变量，分别是 f ( x,y)和 g ( x,y)在任意点 ( x ,y)的灰度级。2.3.2 边缘检测基于边缘检测的图像分割方法的基本思想是先确定图像中的边缘像素，然后再把这些像素连接在一起，构成所需要的区域边界[42]。图像边缘，用来表征图像中一个区域的终结和另一个区域的开始。相邻区域之间的像素集合构成了图像的边缘[43]。因此，图像边缘可以看作是灰度发生突变的像素的集合。图像边缘有两个要素，即方向和幅度。顺着边缘方向的像素值的变化相对平缓；而垂直于边缘走向的像素值的变化比较大。依据该变化特点，一般采用一阶和二阶导数来描述和检测边缘。综上所述，图像中的边缘检测可以由灰度的导数来确定，而导数可以通过微分来实现。在图像处理中，一般用差分近似代替微分。如图 2-3。

【参考文献】