15649.煤層氣井視頻監(jiān)控設計及背景建模算法研究

1、碩士學位論文煤層氣井視頻監(jiān)控設計及背景建模算法研究CoalbedMethaneWellVideoSurveillanceDesignandResearchonBackgroundModelingAlgorithm作者姓名：堂趨斐學科、專業(yè)：讓箕扭應屆堇查學指導教完成日兀從口21109239大連理工大學DalianUniversityofTechnology號師期大連理工大學碩士學位論文摘要視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展和應用已經有數(shù)十年的歷史。隨著

2、視頻采集、傳輸、存儲和處理設備的不斷更新，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經歷了模擬化、數(shù)字化、網絡化三個階段。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用范圍不斷擴大，智能化需求日益提高的背景下，得益于計算機和視頻相關硬件設備的更新?lián)Q代，以及計算機視覺相關理論和技術的蓬勃發(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)控項目為背景，該項目地處山區(qū)，周邊環(huán)境復雜。本文首先針

3、對該項目區(qū)塊的實際情況為其設計了一套智能視頻監(jiān)控平臺，該平臺由視頻數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸網絡、數(shù)據(jù)處理中心三大部分構成，其中數(shù)據(jù)處理中心的功能包括視頻數(shù)據(jù)存儲、圖像分析、異常檢測、全局監(jiān)控等功能。接著，本文重點對數(shù)據(jù)處理中心所用到的視頻監(jiān)控算法進行了研究。視頻監(jiān)控算法的主要目標之一是發(fā)現(xiàn)異常，其核心是運動前景的檢測，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，即對每個像素獨立進行模型建立、前景背景分

4、類以及模型更新，這類方法普遍存在著計算量大、對背景變化敏感等問題。為了解決這一問題，結合煤層氣田視頻監(jiān)控的實際需求，本文提出了一種基于區(qū)塊的背景建模和前景檢測方法。該方法利用改進后的顏色直方圖——顏色區(qū)間直方圖，以區(qū)塊為單位，對視頻圖像每個區(qū)塊建立背景模型，通過計算從待檢測區(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，并對背景模型進行實時更新。通過將本文提出的方法與經典的