监狱智能视频监控系统的设计与实现

论文摘要

监狱是关押、改造服刑人员的场所,是重要的国家机器之一。监狱的安全防范工作关系着社会的稳定、国家的安宁。视频监控是整个监狱安防系统的基础,它保证了服刑人员的所有活动都处在值班干警的视线范围之内。当前,国内监狱广泛使用数字化视频监控系统,由于此类视频监控系统是将人作为监控者本身,从而在监控能力上存在许多局限,导致在大多时候只能用于事后取证,无法起到预警、报警的作用。而智能视频监控系统能够识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,并能够以图像声音的方式发出警报,提供有用信息,从而能够更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度降低误报和漏报现象。然而现实情况在于,国内尚未有一所监狱使用智能视频监控系统。原因在于,一方面监狱对智能视频监控技术的需求尚不清晰；另一方面,大部分设备厂商不了解监狱实际情况,无法清晰的向监狱描绘哪些智能视频监控技术适合监狱的业务,导致监狱想用却不敢用智能视频监控系统。本文采用了软件工程的方法,阐述了监狱使用视频监控系统的现状和不足,分析了监狱对智能视频监控系统的需求,并且根据监狱的实际情况和需求设计了适用监狱的智能视频监控系统,同时还解决了智能视频监控系统在监狱部署使用上的问题。程序实现了识别服刑人员的功能。最后对IBM SSS (Smart Surveillance Solution,简称SSS)进行二次开发、添加识别服刑人员功能,集成监控摄像机和VSM,完成了适用监狱的智能视频监控系统,并在在北京某所监狱实地部署进行测试。适用监狱的智能视频监控系统的部署实施,能让干警从连续不断的观看监控画面的繁重工作中解脱出来,只需要对产生告警的画面进行确认和处理即可。这样,一个干警的实际有效监控范围可以提高数十倍,极大提高升了监控效率

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务
• 1.2.1 课题内容
• 1.2.2 本人承担的任务
• 1.3 论文结构
• 第二章 相关的知识和技术介绍
• 2.1 数字图像处理和模式识别
• 2.1.1 数字图像处理
• 2.1.2 数字图像模式识别
• 2.2 运动目标检测和跟踪
• 2.2.1 运动目标检测
• 2.2.2 运动目标跟踪
• 2.3 DIRECTSHOW技术
• 2.4 OPENCV库
• 2.4.1 OpenCV的定义
• 2.4.2 OpenCV的优势
• 2.5 本章小节
• 第三章 适用监狱的智能视频监控系统的需求分析
• 3.1 监狱使用视频监控系统的概况
• 3.1.1 视频监控系统的概况
• 3.1.2 监狱使用视频监控系统的现状和不足
• 3.2 智能视频监控的功能需求
• 3.2.1 对服刑人员的智能监控
• 3.2.2 对执勤人员的智能监控
• 3.2.3 其他智能管理功能
• 3.3 智能视频监控的性能需求
• 3.4 本章小节
• 第四章 适用监狱的智能视频监控系统的设计
• 4.1 设计的目标
• 4.2 系统的核心结构设计
• 4.2.1 系统方案选择
• 4.2.2 系统结构
• 4.3 系统的实现方式设计
• 4.4 系统的主要功能设计
• 4.4.1 主要功能概述
• 4.4.2 智能分析功能
• 4.4.3 分级告警功能
• 4.4.4 系统配置功能
• 4.5 本章小节
• 第五章 适用监狱的智能视频监控实现思路
• 5.1 原有视频监控系的升级
• 5.1.1 智能视频监控系统的产品形态
• 5.1.2 原有视频监控系统升级的方法
• 5.2 智能监控的实现思路
• 5.2.1 对服刑人员进行智能监控的思路
• 5.2.2 对执勤人员进行智能监控的思路
• 5.3 本章小节
• 第六章 识别功能的具体实现
• 6.1 概述
• 6.1.1 服刑人员囚服的特征
• 6.1.2 开发环境
• 6.2 对服刑人员图片进行预处理
• 6.2.1 概述
• 6.2.2 转换为灰度图
• 6.2.3 估算背景
• 6.2.4 除去背景
• 6.2.5 二值化
• 6.2.6 程序实现
• 6.3 对服刑人员囚服进行识别
• 6.3.1 概述
• 6.3.2 创建训练样本
• 6.3.3 训练分类器
• 6.3.4 用分类器进行目标检识别
• 6.3.5 程序实现
• 6.4 识别结果分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 监狱适用的智能视频监控系统的环境部署
• 7.1 IBM SSS概述
• 7.1.1 IBM SSS概述
• 7.1.2 IBM SSS主要功能
• 7.1.3 IBM SSS优势
• 7.2 适用监狱的智能视频监控系统
• 7.3 测试环境搭建
• 7.4 实际使用及结果
• 第八章 结束语
• 8.1 论文工作的总结
• 8.2 问题和展望
• 参考文献
• 致谢