煤層氣開采遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計.pdf

1、我國煤層氣開采產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，因此對現(xiàn)場安全情況的監(jiān)控也就顯得尤為重要。為解決人工巡檢煤層氣開采現(xiàn)場耗時費力等問題，設計了基于改進核密度估計(KDE)前景檢測算法的無線遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
　　首先，對當前的運動目標檢測算法做了綜述，分析比較了幀差法、高斯背景建模(GM)、混合高斯背景建模(GMM)和核密度估計等算法，發(fā)現(xiàn)KDE算法更為適合本項目面臨的抽水機往復運動等動態(tài)背景環(huán)境。接著針對KDE算法實時性差的問題，提出了改進KDE算法

2、。本文算法將背景差分(BS)與核密度算法結合，先用背景差分融合三幀差算法過濾掉非動態(tài)背景區(qū)域，對于動態(tài)背景區(qū)域應用核密度算法檢測前景。為了兼顧準確性，在前景分割時提出了一種新的動態(tài)閾值求取方法，第二背景更新采用隨機鄰域點更新策略，仿真結果顯示:本文算法與核密度估計法和背景差分核密度(BS-KDE)算法相比，準確性更高，平均每幀算法耗時分別降低了94.1％和15.38％。
　　其次，組網(wǎng)方式上，在3G網(wǎng)絡上建立虛擬專用網(wǎng)絡(VPN)

3、通道來構建網(wǎng)絡。在采集端的設計上以FPGA和ARM處理器為基礎，工作重點在ARM上程序設計，基于C語言采用多線程方式協(xié)調圖像采集、處理等工作。視頻監(jiān)控軟件則采用C++語言設計，包括預覽模塊、回放模塊、日志模塊及參數(shù)設置模塊。能夠及時接收現(xiàn)場異常情況圖像并報警，做到了人機交互較為友好。
　　最后，測試了網(wǎng)絡性能和算法在ARM上應用效果。網(wǎng)絡延遲在100ms以上，為保證數(shù)據(jù)準確到達，采用包頭附加數(shù)據(jù)的方式定義圖像幀，其中包頭包含數(shù)據(jù)長