智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其在Blackfin上的應(yīng)用

　　2．智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)背景簡(jiǎn)介

　　智能視頻監(jiān)控的核心內(nèi)容之一是對(duì)特定目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。目標(biāo)跟蹤可分為5個(gè)步驟，包括運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)分類、目標(biāo)（類型）跟蹤、行為分析和目標(biāo)（個(gè)體）跟蹤。例如對(duì)人體的跟蹤：首先從實(shí)時(shí)圖像序列（即視頻）中檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體，再判定運(yùn)動(dòng)物體中的人體，然后跟蹤人體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并分析和選定有異常行為的人，如在車站，機(jī)場(chǎng)等遺留包裹的人，最后對(duì)行為異常的人進(jìn)行持續(xù)跟蹤。

　　運(yùn)動(dòng)檢測(cè)是從圖像序列中將變化區(qū)域從背景圖像中提取出來(lái)。運(yùn)動(dòng)區(qū)域的有效分割將大大減少后繼過(guò)程的運(yùn)算量。然而，背景圖像的不穩(wěn)定性，如陰影，光照，慢移動(dòng)（如蝸牛的爬行），靜移動(dòng)（樹(shù)葉的擺動(dòng)）等等，也使得運(yùn)動(dòng)檢測(cè)非常困難。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)有兩種不同的實(shí)現(xiàn)途徑，一種是直接利用視頻壓縮算法的中間結(jié)果，比如ADI的第三方合作伙伴利用MPEG 4和H.264編碼過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)向量，在Blackfin處理器上同步實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和視頻壓縮。另外一種是獨(dú)立于視頻編碼的方法。

　　運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法可按照不同分類標(biāo)準(zhǔn)分為多種。中科院自動(dòng)化所把運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法歸納為三種：背景消除法，時(shí)間差分法，光流法。背景消除法和時(shí)間差分法都可以看作是差分圖像法。背景消除法是目前運(yùn)動(dòng)分割中最常用的一種方法，它利用當(dāng)前圖像與背景圖像的差分來(lái)檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)區(qū)域。時(shí)間差分方法是在連續(xù)的圖像序列中兩個(gè)或三個(gè)相鄰幀間采用基于像素的時(shí)間差分并且閾值化來(lái)提取出圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。基于光流方法的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)采用了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)隨時(shí)間變化的光流特性，通過(guò)計(jì)算位移向量光流場(chǎng)來(lái)初始化基于輪廓的跟蹤算法，從而有效地提取和跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是在攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)的情況下也能檢測(cè)出獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。