学科门类： 工 学 分类号： TP393 单位代码： 10293 密 级： 硕 士 学 位 论 文 论文题目： 智能视频监控系统运动检测 的研究与应用 学号姓名指 导 教 师学 科 专 业研 究 方 向论文提交日期 Y080935 寇 浩 孙知信 教授 计算机软件与理论 软件技术及其在通信中的应用 2011-3-12 南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：_ 日期：_南京邮电大学学位论文使用授权声明南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院（筹）办理。研究生签名：_ 导师签名：_ 日期：_南 京 邮 电 大 学硕士学位论文摘要学科、专业： 工科、计算机软件与理论研 究 方 向：软件技术及其在通信中的应用作 者：寇 浩指 导 教 师：孙知信 教授题 目： 智能视频监控系统运动检测的研究与应用英 文 题 目：Research and Application of Motion Detection on Intelligent video surveillance system主 题 词：视频编码，视频监控，运动检测，H.264，智能家居Keywords:Video coding，Video monitoring，Motion detection，H.264， Intelligent householdIII南京邮电大学硕士研究生学位论文 中文摘要中 文 摘 要针对传统的人工视频监控机制已不能满足用户需求的问题，本文从实现智能视频监控的角度出发，提出了改进的运动检测算法，并结合高效视频编码方案和智能报警将之应用于智能视频监控系统。改进的运动检测结合相邻帧差法和背景差分法的技术优势。首先通过建立一个可靠的背景更新模型，得到实时准确的前景图像，然后和多帧差分得到的差分图像综合，得到完整可靠的运动目标图像，结合中值滤波和连通区域小面积消除等数字图像处理方法，以消除噪声和背景扰动带来的影响，并用区域增长算法来完善得到的目标区域，从而将视频序列中的运动目标比较可靠地检测出来。根据运动检测结果的阙值大小，可以实现实时报警并通过调节量化QP值实现了H.264高效视频压缩编码。在这一算法的基础上，我们进行了基于改进运动检测算法的智能视频监控系统的设计与实现。该原型系统主要功能包含了运动检测，智能报警以及量化压缩视频，手机播放H.264文件等功能。文中给出了系统的结构设计，模块设计，并在核心模块中详细描述了使用的关键技术，处理流程以及部分数据结构。实验测试的结果表明，基于改进运动检测算法的视频监控报警系统较现有的视频监控工具有较好的实用性，并且相较于传统的监控系统具有较高的视频压缩效率和更满足用户实时需求的报警功能。关键词：视频编码，运动检测，视频监控，H.264，智能家居南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACTABSTRACTThe traditional artificial video monitoring system cannot satisfy the needs of the user.In order to resolve this problem,this paper presents an improved motion detection algorithm based on the purpose to realize intelligent video surveillance,and also combined with efficient video coding method and intelligent alarm applied to intelligent surveillance systemThe improved motion detection combination the advantages of adjacent frame differential method and background difference method. First by establishing a reliable background updates model, we get real-time accurate prospects image, then get the result of multi frame difference to get the completely reliable motion target image, and combined with digital image processing method such as the median filter and eliminate small area of connected area in order to eliminate the noise and background disturbance, and at last we use region-growing algorithm to get the perfect target area, thus the moving object of video sequence is more reliably detected. According to the results of motion detection, we can realize real-time alarm by adjusting the size of QP value and realize the efficiency H.264 video coding.On the basis of this algorithm, we design and implement the intelligent video surveillance system. The prototype system contains the main function of motion detection,intelligent alarm and effective compressed video coding,mobile phone plays the H.264 video.The paper also gives out the system structure design, module design, key technology of the core model,system process and some data structure.Experimental test results show that the video monitoring alarm system based on improved motion detection algorithm has better practicability than the existing video monitoring tool, and has higher compression efficiency and better satisfy the need of real-time alarm function compared with the traditional video monitoring system.Key words:Video coding，Video monitoring，Motion detection，H.264，Intelligent household南京邮电大学硕士研究生学位论文 目 录目 录中 文 摘 要IABSTRACTII第一章引 言- 1 -1.1课题背景- 1 -1.2课题来源及本文组织- 2 -第二章 相关技术简介- 4 -2.1 视频监控趋势及相关技术- 4 -2.1.1视频监控趋势- 4 -2.1.2视频编码压缩H.264技术- 4 -2.2运动检测方法- 6 -2.2.1光流法- 6 -2.2.2帧差法- 8 -2.3本章小结- 11 -第三章 改进的运动检测及其应用- 12 -3.1图像预处理- 12 -3.1.1中值滤波- 12 -3.1.2灰度化处理- 13 -3.1.3阙值的选取- 13 -3.2运动检测- 15 -3.2.1三帧差分法- 16 -3.2.2改进的运动目标检测算法- 17 -3.2.3背景更新算法- 20 -3.2.4二值图像的后处理- 22 -3.2.5根据检测结果进行H.264编码- 24 -3.3本章小结- 26 -第四章 智能视频监控系统设计- 27 -4.1系统开发环境- 27 -4.1.1硬件环境- 27 -4.1.2软件开发环境- 28 -4.2系统功能与框架- 29 -4.3服务器软件- 32 -4.3.1视频采集模块- 32 -4.3.2运动检测与视频编码模块- 34 -4.3.3家居报警模块- 36 -4.3.4录像与实时图像截取模块- 39 -4.4客户端软件- 40 -4.4.1监控视频传输模块- 41 -4.4.2网络传输解码- 44 -4.4.3手机解码模块- 45 -4.5本系统优势- 47 -4.6本章小结- 48 -第五章 系统算法测试与功能