15649.煤層氣井視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)及背景建模算法研究

1、碩士學(xué)位論文煤層氣井視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)及背景建模算法研究CoalbedMethaneWellVideoSurveillanceDesignandResearchonBackgroundModelingAlgorithm作者姓名：堂趨斐學(xué)科、專業(yè)：讓箕扭應(yīng)屆堇查學(xué)指導(dǎo)教完成日兀從口21109239大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology號(hào)師期大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)有數(shù)十年的歷史。隨著

2、視頻采集、傳輸、存儲(chǔ)和處理設(shè)備的不斷更新，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了模擬化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化三個(gè)階段。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，智能化需求日益提高的背景下，得益于計(jì)算機(jī)和視頻相關(guān)硬件設(shè)備的更新?lián)Q代，以及計(jì)算機(jī)視覺相關(guān)理論和技術(shù)的蓬勃發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)開始向智能化的方向發(fā)展，大大降低了監(jiān)控人員的工作強(qiáng)度，提高了視頻監(jiān)控的效率和可靠性。本文以位于山西省晉城市沁水縣端氏鎮(zhèn)的煤層氣田柿莊南區(qū)塊監(jiān)控項(xiàng)目為背景，該項(xiàng)目地處山區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜。本文首先針

3、對(duì)該項(xiàng)目區(qū)塊的實(shí)際情況為其設(shè)計(jì)了一套智能視頻監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)由視頻數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理中心三大部分構(gòu)成，其中數(shù)據(jù)處理中心的功能包括視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、圖像分析、異常檢測、全局監(jiān)控等功能。接著，本文重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)處理中心所用到的視頻監(jiān)控算法進(jìn)行了研究。視頻監(jiān)控算法的主要目標(biāo)之一是發(fā)現(xiàn)異常，其核心是運(yùn)動(dòng)前景的檢測，而背景建模是用于前景檢測的最常用、最有效的方法。傳統(tǒng)的背景建模方法都是基于像素的，即對(duì)每個(gè)像素獨(dú)立進(jìn)行模型建立、前景背景分

4、類以及模型更新，這類方法普遍存在著計(jì)算量大、對(duì)背景變化敏感等問題。為了解決這一問題，結(jié)合煤層氣田視頻監(jiān)控的實(shí)際需求，本文提出了一種基于區(qū)塊的背景建模和前景檢測方法。該方法利用改進(jìn)后的顏色直方圖——顏色區(qū)間直方圖，以區(qū)塊為單位，對(duì)視頻圖像每個(gè)區(qū)塊建立背景模型，通過計(jì)算從待檢測區(qū)塊的顏色區(qū)間直方圖到背景模型的KL散度(KullbackLeiblerDivergence)來區(qū)分前景和背景，并對(duì)背景模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。通過將本文提出的方法與經(jīng)典的