基于视频分析的林火监测系统开发
发布时间：2021-02-07 09:31
本文利用可见光和红外视频图像分析技术,结合GSM/SMS技术、手机和电脑屏幕共享技术,开发了一套林火实时自动检测报警和远程监控系统。该系统可实现无人值守智能化监测和远程监测,自动分析采集到的视频信息,通过电脑对监测区域内的林火进行实时监测,也可通过安卓移动客户端实现远程监测。本系统包括基于视频分析的林火检测模块、SMS短信报警模块、安卓远程屏幕监控模块。基于视频分析的林火检测模块采用背景减法对可见光和红外视频进行林火检测;短信报警模块采用SMS短信平台,视频分析模块检测到林火后发送信号到SMS短信平台,SMS短信平台将报警信息发送给指定用户;接到消息后,用户可打开手机APP客户端程序及时查看现场监控视频,确认火灾并采取措施。本论文对北京市门头沟区林业保护站提供的林火监控视频进行系统功能测试,实验结果表明本系统各项指标符合预期且能满足工程应用需求。
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３?ＳＭＳ系统总体框架结构图??Ｆｉｇ．?２－３?ＳＭＳ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??短信底层接口通信组件层（ＳＣ）
对采集的视频数据进行压缩编码，使原始的视频数据变成流媒体文件，然后通过服务??器向客户端发送，客户端接受到数据之后在进行反向操作，即解码解压缩等操作，然??后进行播放（卢官明，２０１０）。流媒体系统基本结构如图２－４所示。??▼?容户端??媒休源．?？?编码器?？?服务器?？?客户端???Ｉ?１?；?！??［＾?Ｉ?客户端??媒体存储??图２－４流媒体系统基本结构??Ｆｉｇ．?２－４?Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ?ｍｅｄｉａ?ｓｙｓｔｅｍ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??服务器端对视频信息进行编码，分解为多个数据包，传送到客户端。在传输过程??中，数据包经过不同的途径到达客户端，由于网络拥塞会造成史的延时，造成客户??端播放卡顿现象。为了保证客户端能够对数据包＋断的接收和播放，就得解决延时和??抖动问题，目前Ｋ要通过缓存的方法来解决。??２．３．２?Ｈ．２６４视频编码??在实际视频图像传输中，视频图像仏息炕人丨彳．罔像之间冇极强冗余度，ｍ妾存储??或传输会过多占用存储空间和极大网络带宽，影响存储和传输效率。通过视频压缩编??码可以减少图像中的冗余，提Ａ视频的＃储和传输效半（丨丨文辉，２０１６）。??视频编解码技术有ＩＴＵ－Ｔ的标准和ＩＳＯ／ＩＥＣ的标准（李辉武
在系统层面上，Ｈ．２６４在视频编码层和网络提取层之间实现了概念性分割（谭利??民，２０１１），这种技术突破便于封装视频信息和控制信息发送的优先级，Ｈ．２６４标准??系统层结构如图２－５所示。视频编码层主要作用是采用基于块的联合编码方法对视频??进行压缩和编码，编码效率比较高（薛莹莹，２０１５）。网络抽象层的作用是对视频编??码层编码产生的视频流进行包装，以适应多种不同的传输环境，提高网络亲和性。??，?Ｋ?视频编码层（ＶＣＬ）??控?ｎ??制?Ｉ编码宏块??数??据??＜！＝：?数据分割??匕??｜编码条／分组?????——－?ｊ??网络抽象层（ＮＡＬ）??＾?＿?————??ＩＩ．?３２０?ＩＩ．?３２３?ＩＳＯ媒体文件?ＭＰＥＧ－２??Ｉ?Ｉ?．?＿＿一―?１１???图２－５?Ｈ．２６４标准系统层结构??Ｆｉｇ．?２－５?Ｈ．２６４?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??视频信息经视频编码层编码后，会进一步被封装成ＮＡＬ单元（邹鹏，２００６），??ＮＡＬ笮儿有两种传输方式：一种是用比特流的格式在电路交换信道上传输，另一种??是在网上利用ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ基于包的格式传输（冯晓茹，２００８）。Ｈ．２６４对ＮＡＬ单元??处理有ＲＴＰ格式和Ａｎｎｅｘ?Ｂ格式两种，本文采用基于ＲＴＰ协议的Ｈ．２６４实时流媒体??传输系统模型。??２．３．３流媒体封装格式??対装就是将经过编码的视频、音频包装到一个文件容器内的过程（梅剑锋
【参考文献】：
期刊论文
[1]视频中运动物体检测算法的研究[J]. 夏晨洋,顾西存,陈茜. 激光杂志. 2015(03)
[2]基于Android系统的H.264视频直播技术研究[J]. 董杰,辛吉涛,连捷. 电视技术. 2015(04)
[3]基于GSM网络和数据融合技术的远程火灾报警系统设计[J]. 陈木生,蔡植善. 泉州师范学院学报. 2014(06)
[4]智能视频监控技术综述[J]. 黄凯奇,陈晓棠,康运锋,谭铁牛. 计算机学报. 2015(06)
[5]序列图像运动目标的新型快速检测方法[J]. 李春华,李宁,吴立潮. 小型微型计算机系统. 2014(08)
[6]遥感技术在森林防火工作中的应用[J]. 吴志伟. 黑龙江科技信息. 2014(03)
[7]基于MAS和短信猫结合的短信平台系统[J]. 李桂兰. 计算机光盘软件与应用. 2013(09)
[8]浅析春季森林防火存在的隐患和解决办法[J]. 付晓东. 吉林农业. 2013(02)
[9]视频烟雾火灾探测技术研究趋势[J]. 许峰,于春雨,徐放. 消防科学与技术. 2012(11)
[10]基于对称差分和背景减的运动目标检测[J]. 邱光能,全惠敏. 计算机工程与应用. 2014(13)
博士论文
[1]图像及视频序列中人脸超分辨率重建技术研究[D]. 薛翠红.河北工业大学 2012
[2]林火协同监测技术研究[D]. 罗鹏.中国林业科学研究院 2010
硕士论文
[1]基于S5PV210的物联网视频压缩传输系统的设计与实现[D]. 吕文辉.电子科技大学 2016
[2]森林火灾现场指挥信息集成研究[D]. 龙朝夕.中南林业科技大学 2015
[3]基于视频图像的车型识别系统设计与实现[D]. 吴修浩.安徽大学 2015
[4]红外林火图像目标探测方法研究[D]. 谈世磊.重庆理工大学 2015
[5]面向企业的通信编码转换系统的设计与实现[D]. 张怡.西安电子科技大学 2014
[6]基于H.264的无线传屏系统设计与实现[D]. 李清石.山东大学 2013
[7]基于SMS协议的地球站短消息平台的设计与实现[D]. 韩伟民.复旦大学 2012
[8]智能交通系统中车流量检测技术研究[D]. 王妍.东北大学 2012
[9]森林防火视频监控布局研究[D]. 曹姗姗.哈尔滨师范大学 2011
[10]基于FMS流媒体技术的中小企业视频培训系统研究[D]. 刘晖.浙江工业大学 2012
本文编号：3022027
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－３?ＳＭＳ系统总体框架结构图??Ｆｉｇ．?２－３?ＳＭＳ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｖｅｒａｌｌ?ｆｒａｍｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??短信底层接口通信组件层（ＳＣ）
对采集的视频数据进行压缩编码，使原始的视频数据变成流媒体文件，然后通过服务??器向客户端发送，客户端接受到数据之后在进行反向操作，即解码解压缩等操作，然??后进行播放（卢官明，２０１０）。流媒体系统基本结构如图２－４所示。??▼?容户端??媒休源．?？?编码器?？?服务器?？?客户端???Ｉ?１?；?！??［＾?Ｉ?客户端??媒体存储??图２－４流媒体系统基本结构??Ｆｉｇ．?２－４?Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ?ｍｅｄｉａ?ｓｙｓｔｅｍ?ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??服务器端对视频信息进行编码，分解为多个数据包，传送到客户端。在传输过程??中，数据包经过不同的途径到达客户端，由于网络拥塞会造成史的延时，造成客户??端播放卡顿现象。为了保证客户端能够对数据包＋断的接收和播放，就得解决延时和??抖动问题，目前Ｋ要通过缓存的方法来解决。??２．３．２?Ｈ．２６４视频编码??在实际视频图像传输中，视频图像仏息炕人丨彳．罔像之间冇极强冗余度，ｍ妾存储??或传输会过多占用存储空间和极大网络带宽，影响存储和传输效率。通过视频压缩编??码可以减少图像中的冗余，提Ａ视频的＃储和传输效半（丨丨文辉，２０１６）。??视频编解码技术有ＩＴＵ－Ｔ的标准和ＩＳＯ／ＩＥＣ的标准（李辉武
在系统层面上，Ｈ．２６４在视频编码层和网络提取层之间实现了概念性分割（谭利??民，２０１１），这种技术突破便于封装视频信息和控制信息发送的优先级，Ｈ．２６４标准??系统层结构如图２－５所示。视频编码层主要作用是采用基于块的联合编码方法对视频??进行压缩和编码，编码效率比较高（薛莹莹，２０１５）。网络抽象层的作用是对视频编??码层编码产生的视频流进行包装，以适应多种不同的传输环境，提高网络亲和性。??，?Ｋ?视频编码层（ＶＣＬ）??控?ｎ??制?Ｉ编码宏块??数??据??＜！＝：?数据分割??匕??｜编码条／分组?????——－?ｊ??网络抽象层（ＮＡＬ）??＾?＿?————??ＩＩ．?３２０?ＩＩ．?３２３?ＩＳＯ媒体文件?ＭＰＥＧ－２??Ｉ?Ｉ?．?＿＿一―?１１???图２－５?Ｈ．２６４标准系统层结构??Ｆｉｇ．?２－５?Ｈ．２６４?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ??视频信息经视频编码层编码后，会进一步被封装成ＮＡＬ单元（邹鹏，２００６），??ＮＡＬ笮儿有两种传输方式：一种是用比特流的格式在电路交换信道上传输，另一种??是在网上利用ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ基于包的格式传输（冯晓茹，２００８）。Ｈ．２６４对ＮＡＬ单元??处理有ＲＴＰ格式和Ａｎｎｅｘ?Ｂ格式两种，本文采用基于ＲＴＰ协议的Ｈ．２６４实时流媒体??传输系统模型。??２．３．３流媒体封装格式??対装就是将经过编码的视频、音频包装到一个文件容器内的过程（梅剑锋
【参考文献】：
期刊论文
[1]视频中运动物体检测算法的研究[J]. 夏晨洋,顾西存,陈茜. 激光杂志. 2015(03)
[2]基于Android系统的H.264视频直播技术研究[J]. 董杰,辛吉涛,连捷. 电视技术. 2015(04)
[3]基于GSM网络和数据融合技术的远程火灾报警系统设计[J]. 陈木生,蔡植善. 泉州师范学院学报. 2014(06)
[4]智能视频监控技术综述[J]. 黄凯奇,陈晓棠,康运锋,谭铁牛. 计算机学报. 2015(06)
[5]序列图像运动目标的新型快速检测方法[J]. 李春华,李宁,吴立潮. 小型微型计算机系统. 2014(08)
[6]遥感技术在森林防火工作中的应用[J]. 吴志伟. 黑龙江科技信息. 2014(03)
[7]基于MAS和短信猫结合的短信平台系统[J]. 李桂兰. 计算机光盘软件与应用. 2013(09)
[8]浅析春季森林防火存在的隐患和解决办法[J]. 付晓东. 吉林农业. 2013(02)
[9]视频烟雾火灾探测技术研究趋势[J]. 许峰,于春雨,徐放. 消防科学与技术. 2012(11)
[10]基于对称差分和背景减的运动目标检测[J]. 邱光能,全惠敏. 计算机工程与应用. 2014(13)
博士论文
[1]图像及视频序列中人脸超分辨率重建技术研究[D]. 薛翠红.河北工业大学 2012
[2]林火协同监测技术研究[D]. 罗鹏.中国林业科学研究院 2010
硕士论文
[1]基于S5PV210的物联网视频压缩传输系统的设计与实现[D]. 吕文辉.电子科技大学 2016
[2]森林火灾现场指挥信息集成研究[D]. 龙朝夕.中南林业科技大学 2015
[3]基于视频图像的车型识别系统设计与实现[D]. 吴修浩.安徽大学 2015
[4]红外林火图像目标探测方法研究[D]. 谈世磊.重庆理工大学 2015
[5]面向企业的通信编码转换系统的设计与实现[D]. 张怡.西安电子科技大学 2014
[6]基于H.264的无线传屏系统设计与实现[D]. 李清石.山东大学 2013
[7]基于SMS协议的地球站短消息平台的设计与实现[D]. 韩伟民.复旦大学 2012
[8]智能交通系统中车流量检测技术研究[D]. 王妍.东北大学 2012
[9]森林防火视频监控布局研究[D]. 曹姗姗.哈尔滨师范大学 2011
[10]基于FMS流媒体技术的中小企业视频培训系统研究[D]. 刘晖.浙江工业大学 2012
本文编号：3022027
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