视频监控跟踪系统的研究

张卫+赵荣杰+郭大群

摘 要： 视频监控可自动辨析目标，解析实时性的信号及图像。在监控的方式下，提取了精确的目标位置，自动跟踪目标。从根本上看，视频监控跟踪表现为综合性，是伺服的系统。对于此，解析了系统的监控精度及动力特性，新式的设计整合了分布及集中式这样两类，便利了存储并且分享信息。对于视频跟踪及监控的系统，设置了配套性的软硬件。在这种基础上，采纳了跟踪算法用来解析视频监控的精确性。

关键词：视频监控 跟踪 系统设计

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）09-0009-01

在视频监控领域内，配备了自动性的跟踪。成像的进程中，可随时跟踪设定好的目标。通常来看，跟踪视频监控的系统包含了伺服及操作的系统，可依照自动化流程来识别并提取目标[1]。这样做，提取了更精确的监控信息，同时配备了复合性的跟踪监控技术。系统设有交互的人机界面，整合了处理及监控两类的性能。从根本上创造了更高层次的智能视频服务，优化了常规算法。

一、总体设计思路

设计伺服系统，要考虑到常规的跟踪物体状态，参照物体表现出来的运动特性予以详细设计。具体来看，配备了摄像头用来成像，对此可选CCD这类系统，设置了俯仰及水平方向上的成像扫描。在一秒钟内，可扫描至20帧的画面，给出了360°的扫描角度。在最短时间内，跟踪系统即可用来捕捉目标，这种捕捉应当依照当下的物体位置。从运动特性来看，跟踪性的伺服装置设有跟踪窗，可随时查看被监控的对象。这样做，即可借助点位控制的思路用来调控伺服的闭环系统，设计出更优的整体系统[2]。

具体在设计中，要点应为跟踪式的转台。在转台位置处，配备了回转性的双重主轴，可以俯仰旋转水平性的摄像机。轴承支撑了上侧的摄像机，转台底座贯穿于垂直性的轴承。这样一来，转台即可全面旋转，去除了死角。若变换了原先的旋转速度，那么伺服系统还需快速予以响应。对于传动系统，配备静力矩、负载的总体力矩、摩擦的力矩等。从传动角度来看，传动跟踪借助于两个轴承的齿轮，设置了传动比。经过全方位设置，给出了总体性的负载力矩。步进电机表现为独特的频率特性，应当优选最合适的电机型号。监控跟踪时的误差源自如下：装置固有的误差、加工流程内的齿轮误差、制作及安装配件的误差。全面衡量误差之后，即可算出最大范围内的误差转角。

二、系统的软硬件

从硬件配置看，跟踪监控配备的电路包含了处理器、伺服控制装置、跟踪处理的装置、驱动功率装置、反馈性的传感器。此外，针对功能单元，还衔接了通讯性的接口用来搜集信息。电路核心设置为微处理器，可分成三层次的监控电路。这种布置呈现出分布及集中式的双重特性，依照如上的思路配备了监控软件。设置跟踪处理器，同时也选取了适合用于跟踪的模式。处理器可用来估测状态并且预测滤波。详细而言，还设置了必备的算法，这种基础上构建了全方位的跟踪模型。配备微处理器，设置了逻辑性的监控电路[3]。

在各个阶段内，处理器都可用来输出精确的信号量。相比于理想状态，监测得出的信号量就代表了偏差。在估算数值时，为了提升精准性并且获取最合适的目标参数，还需借助于滤波器。单机设置了跟踪的动态目标，要经过后期滤波才可构建多层次的动态模型。具体在设计时，并行滤波器设定为完全性的解耦，配备了加速度的滤波装置。测查目标机动性的过程中，还需判断出隐含的跟踪误差。设定跟踪算法，精确跟踪了选出来的机动目标。与此同时，依照各阶段内的机动性能，自动切换了原先的模型。针对各个模型，也设置为并行跟踪。

三、详尽的设计方式

1.新式监控方案

从目前来看，混合性的模数监控已替换了常规视频监控，提升了智能性及数字性。对于混合监控，也拓展了更广的覆盖范围。视频监控应当力求高清，符合新型监控的需要。嵌入式技术下，新型监控体系融汇了传感视频技术、网络的技术，创造出嵌入性的视频平台。这样做，即可创造出可信且实效更高的监控跟踪系统[4]。

具体来看，嵌入平台构建于Linux基础上，整合了全方位的视频监控。在平台辅助下，搭设了服务器用来接收视频流。搜集了视频后，经过网端予以传输。针对于PC端，还可识别各网页配备的代码并且整合于库函数，这样即可完整接纳视频流。PC拟定了完备的跟踪方案，处理性能优良。设置跟踪算法，基于滤波器予以落实。后续在实现过程中，还需完善并且修补视频监控中的漏洞。

2.嵌入性的平台

设置嵌入平台，应能确保最低的延迟及最优的处理性能。经过综合衡量，选取了嵌入性能的处理器。处理器设置为Cortex的规格，外围包含了网络接口、网卡及Flash。此外，还配备了USB全方位的接口。在传输视频时，要在最大范围内缩短传输时的延迟，这样即可确保实时传输。对于此，设置了UVC特定的传输协议，摄像头可用来搜集图像及视频。从全面角度来看，主流操作可支持这类的摄像头，缩减了研发视频监控的总成本，提升了全方位的监控质量[5]。

3.配套的软件

视频监控跟踪的总体思路下，配备了成套的软件，例如搭设的嵌入平台、移植视频流的服务器。配备软件之后，即可实时显示精确的视频流，跟踪运动中的目标。借助MJPG的视频流结构，可用来实时搜集必备的信息，而后传输至服务器。设置了操作系统，在完成编译后即可接收传递过来的视频流。在选定的网页上，先要指定某一IP地址，而后予以接收。在这个步骤中，整合了函数库及网页代码，因此便利了接收。

结语

视频监控及跟踪的系统包含了多部分，例如伺服系统、跟踪处理系统。经过全方位完善，新式系统可用来分享实时的视频信息。在这种基础上，设置软件及硬件的监控电路用来衔接微机。依照并行的思路，解析了解耦性的跟踪算法流程。从目前来看，视频监控跟踪仍没能达到完善，有待持久的改进。未来的实践中，还需不断摸索，服务于更广范围的系统完善。

参考文献

[1]管庆，朱海，王凯等. 基于TMS320DM8168的视频监控跟踪系统[J]. 数据采集与处理，2012（06）：652-657.

[2]柯天兵，李永倩. 电力系统视频监控中目标检测与跟踪算法研究[J]. 电力科学与工程，2014（01）：42-46.

[3]邱晓金，陈名松，黄高见. 基于Cortex-A8的视频监控跟踪系统设计与实现[J]. 计算机与数字工程，2016（03）：542-545.

[4]陈岩，李贺桥，黄战华等. 视频监控跟踪系统的研究[J]. 仪器仪表学报，2012（S2）：831-832.

[5]万力，梁昌斌. 智能视频监控系统中一种基于MeanShift的目标跟踪计数方法[J]. 智能建筑，2012（06）：59-61.