基于ZYNQ的智能监控系统关键技术的研究
本文选题:ZYNQ + 人脸检测 ; 参考:《西安邮电大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着我国经济的快速发展,居民生活水平的不断提高和安全意识的加强,人们对安防及安全防范系统的认识也越发深入。现有安防系统主要以视频监控为主,通常是将摄像头的输出信息进行保存,然后人工对视频信息进行排查和浏览。这种人工处理的方法必然会引发系统异常,导致系统无法及时发出预警信息。这就使得监控系统迫切需要一种快速、非接触式的身份识别技术,该技术能够对采集到的视频图像进行自行分析,确认图像中人员的身份信息,并将异常及时发送给安保人员,从而避免非安全事件的发生。本文结合人脸识别技术,研究基于ZYNQ的智能监控系统关键技术,为实现智能监控系统奠定理论基础。对于智能监控系统中关键技术,本文主要研究内容如下:(1)提出基于LBP和AdaBoost的人脸检测算法。针对背景复杂、光照不均匀等外界因素所导致的人脸检测率较低的问题进行了改进,实验结果显示该算法对外界因素具有很强适应性;(2)提出基于 LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)和 PCA(Principle Compon-entAnalysis,主成分分析法)的支持向量机人脸识别算法。为了尽可能保留人脸图像的细节信息,在提取人脸特征之前对人脸图像进行分块处理。随着人脸分块数的增加,人脸特征向量的维数将会逐步提升,这将会导致后期训练和识别时间过长,针对这一问题本文采用PCA算法对特征向量进行降维处理,从而降低训练和识别时间。本文采用LBP算子提取人脸特征,使得所提算法对光照和复杂背景等外界因素有很强的鲁棒性;(3)针对在嵌入式平台运行人脸检测算法实时性差的问题,提出一种硬件加速方法,将图像预处理和人脸检测算法在ZYNQ架构的FPGA中进行硬件加速,结果显示经过硬件加速后人脸检测的平均时间可以达到12ms。本文主要研究了人脸检测和人脸识别算法及在智能监控系统中的应用,针对人脸识别算法实时性差和识别率低的问题进行了深入研究,并提出新的方法。本文采用软硬件协同的设计思路对智能监控的原型系统进行了实现,经实验验证,该原型系统达到预期目标。
[Abstract]:With the rapid development of economy, the improvement of living standard and the strengthening of safety consciousness, people have a deeper understanding of security and safety prevention system. The existing security systems mainly focus on video surveillance, usually save the output information of the camera, and then manually search and browse the video information. This manual processing method will inevitably cause system anomalies, resulting in the system can not send out early warning information in time. This makes the monitoring system urgently need a fast, contactless identification technology, which can analyze the collected video images, confirm the identity information of the people in the images, and send the abnormal information to the security personnel in time. In order to avoid the occurrence of unsafe events. In this paper, the key technologies of intelligent monitoring system based on ZYNQ are studied in combination with face recognition technology, which lays a theoretical foundation for the realization of intelligent monitoring system. For the key technology of intelligent monitoring system, the main contents of this paper are as follows: 1) A face detection algorithm based on LBP and AdaBoost is proposed. Aiming at the problem of low detection rate caused by external factors such as complex background, uneven illumination and so on, the paper improves the performance of face detection. Experimental results show that the algorithm has a strong adaptability to external factors. (2) A face recognition algorithm based on LBP(Local Binary pattern (local binary mode) and PCA(Principle component analysis (principal component analysis) is proposed. In order to preserve the details of the face image as much as possible, the face image is processed in blocks before extracting the features of the face. With the increase of the number of face blocks, the dimension of face feature vector will be gradually increased, which will lead to the late training and recognition time is too long. In this paper, PCA algorithm is used to reduce the dimension of the feature vector. Thus reducing the training and identification time. In this paper, LBP operator is used to extract face features, which makes the proposed algorithm robust to external factors such as illumination and complex background. Aiming at the problem of poor real-time performance of face detection algorithm running on embedded platform, a hardware acceleration method is proposed. The hardware acceleration of image preprocessing and face detection algorithm in FPGA based on ZYNQ architecture shows that the average time of face detection can reach 12 Ms after hardware acceleration. In this paper, the algorithms of face detection and face recognition and its application in intelligent monitoring system are studied. The problems of poor real-time and low recognition rate of face recognition algorithm are studied deeply, and a new method is proposed. In this paper, the prototype system of intelligent monitoring is implemented by using the idea of hardware and software co-design. The experimental results show that the prototype system achieves the expected goal.
【学位授予单位】:西安邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41;TP277
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 张金革;;公安监所智能监控开发与应用策略研究[J];警察技术;2014年02期
2 范建福;;智能监控技术在大空间仓储中的应用研究[J];企业技术开发;2014年02期
3 ;山特电侦探——智能监控网络环境[J];电脑;1997年03期
4 孙代绪,温殿英,曹作良;分馏生产过程稳定性的评价及其智能监控的开发[J];天津理工学院学报;2002年03期
5 ;地铁环境智能监控[J];每周电脑报;2004年09期
6 周杰;梁笃国;;智能监控在上海世博会中的应用探讨[J];电信科学;2009年11期
7 侯震;杨建华;唐忠林;;某型陀螺仪马达电源智能监控装置设计[J];工业仪表与自动化装置;2010年06期
8 孙冬青;;综合智能监控系统概述[J];电视技术;2012年08期
9 ;物联云智能监控联合实验室成立[J];高科技与产业化;2012年08期
10 徐胜;瞿国庆;袁辉;;基于物联网的渣土车环保运输智能监控装置设计[J];仪表技术;2013年11期
相关会议论文 前10条
1 黄天发;王景国;曹伟军;;高速公路智能监控应急系统[A];2007年全国第十六届十三省(市)光学学术会议论文集[C];2007年
2 余瑾;姚燕;李忠明;;消防巡检智能监控实验系统[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
3 罗忠孟;邓成中;张永相;;发展预应力张拉系统智能监控技术的探讨[A];第一届全国流体动力及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2000年
4 罗坤明;黄道平;朱学峰;黎景棠;黄湘云;;蒸馏装置智能监控与事故预报系统[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
5 赵红军;;智能监控中非防护异常的检测[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
6 范跃祖;李俊韬;张海;;道路交叉口智能监控系统关键技术研究[A];第一届中国智能交通年会论文集[C];2005年
7 曾杨;;工程机械智能监控信息系统[A];智能制造技术研发及应用——第十三届海峡两岸机械工程技术交流会论文集[C];2010年
8 曲琦;孟德禄;李文斌;孙小鹏;;三级护线智能监控管理系统开发与应用[A];山东电机工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 谭黎;武林;杨玉芳;;ZigBee技术在农田智能监控中的应用研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
10 李华敏;张志本;袁鑫昌;;基于IMS架构的智能监控的设计与实现[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 陈志刚;甘肃将在边界道路安装智能监控设备[N];人民公安报;2011年
2 曹英华;标准缺失制约智能监控市场发展[N];人民邮电;2012年
3 鲍卫文 陈增;江西宜春建设工程实施智能监控[N];中国建设报;2009年
4 通讯员 朱启法;特种作业车实现智能监控[N];大庆日报;2012年
5 本报记者 宋显晖;“智能监控”广泛用于全国重大工程[N];珠海特区报;2012年
6 通讯员 周兴程;长江高科智能监控电缆填补国内空白[N];三峡日报;2009年
7 本报记者 邓健;智能监控与应急机制立体融合[N];计算机世界;2008年
8 本报记者 许政;南京:全市近六成路口可抓拍“加塞”[N];人民公安报·交通安全周刊;2014年
9 于尚民;3G高效机房始于智能监控电源[N];通信产业报;2009年
10 本报记者 王华;借交通智能监控管理平台杜绝公交“霸王车”[N];贵阳日报;2010年
相关博士学位论文 前1条
1 钟志;基于异常行为辨识的智能监控技术研究[D];上海交通大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 杨鹏;基于计算机视觉的水面智能监控研究[D];贵州民族大学;2015年
2 郑伶俊;大型框架式液压机智能监控与维护系统设计[D];南京理工大学;2015年
3 董洋;家庭智能监控机器人的设计与研究[D];沈阳理工大学;2015年
4 何谐;基于DSP优化的行人识别算法在智能监控中的研究与应用[D];电子科技大学;2014年
5 罗海伟;基于.Net的货运列车智能监控管理平台设计与实现[D];南京大学;2014年
6 邹晓阳;金融网点智能视频监控技术的研究[D];辽宁科技大学;2015年
7 肖国丰;昆山公交智能监控项目风险分析及后评价[D];南京邮电大学;2015年
8 何世伟;智能监控告警系统的研究与应用[D];东华大学;2016年
9 李振宇;基于多源智能监控视频分析技术的人员分布模型研究[D];山东建筑大学;2016年
10 张京;智能监控中行人序列检索关键技术研究[D];安徽大学;2016年
,本文编号:1883702
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1883702.html