0102钟鹏开题报告.docx

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0102钟鹏开题报告

毕业设计开题报告

题目：

基于PC机的智能监控系统

院：

电气与信息工程学院

专业：

自动化

学生姓名：

钟鹏学号：

201001020412

指导教师：

万琴

2014年3月13日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计开题报告

1．文献综述：

结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

文献综述

1、引言

虽然目前监控摄像机在商业应用中己经普遍存在，但并没有充分发挥其实时主动的监督作用，因为它们通常是将摄像机的输出结果记录下来，当异常情况（如停车场中的车辆被盗）发生后，保安人员才通过一记录的结果观察发生的事实，但往往为时已晚。

而我们需要的监控系统应能够每天连续24小时的实时智能监视，并自动分析摄像机捕捉的图像数据，当异常发生时，系统能向保卫人员准确及时地发出警报，从而避免犯罪的发生，同时也减少雇佣大批监视人员所需要的人力、物力和财力的投入。

智能视觉监控就是要用计算机视觉的方法，在不需要人为干预的情况下，通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，实现对动态场景中目标的定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时做出反应。

智能监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合，如银行、商店、停车场等。

另外，智能监控系统在自动售货机、ATM机、交通管理、公共场所行人的拥挤状态分析及商店中消费者流量统计等方面也有着相应的应用。

2、监控技术的发展

视频监控是通过获取监控目标的视频图像信息，对视频图像进行监视、记录、回溯，并根据视频图像信息人工或自动地做出相应的动作，以达到对监控目标的监视、控制、安全防范和智能管理，已被广泛应用于军事、海关、公安、消防、林业、堤坝、机场、铁路、港口、城市交通等众多公众场合，随着技术的进步和成本的降低将逐渐普及到家庭安全防范和娱乐应用。

监控技术经历了很多不同的阶段，图像监控技术是视频监控的核心内容。

2.1模拟视频监控系统

早期的视频监控是以摄像机、监视器（电视机）组成的纯模拟的视频监控系统，称为闭路监视系统。

其特点是一个摄像机对应一台监视器（电视机）的监视，只能监控范围很小的区域。

随后出现了视频切换设备，改变了摄像机和监视器（电视机）的1对1的方式。

并且随着单片机技术的不断完善，闭路监视系统加入了多路视频切换、摄像机云台/镜头控制和报警联动等数字控制功能，实现了数字控制的模拟视频监控系统,这些统称为第一代视频监控系统。

2.2数字视频监控系统

20世纪90年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，从而大大提高了图像质量，增强了视频监控的功能。

这种基于多媒体计算机的系统称为第二代视频监控系统，即模拟输入与数字压缩、显示和控制系统。

因为核心设备是数字设备，因此可以称为数字视频监控系统。

2.3网络数字视频监控

到了20世纪90年代末特别是近两三年，随着网络带宽、计算机处理能力和存储器容量的迅速提高，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数字化的网络时代，称为第三代视频监控系统，即全数字视频监控系统或网络数字视频监控。

第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命。

本世纪初，随着以TI公司的TMS320C6000系列、Philips公司的Trimedia、Equator公司的BSP-15等为代表的高性能DSP的出现，由嵌入式处理器来实时完成高速、大数据量的视频/音频编解码处理成为可能，结合网络通讯技术，使集可编程图像/声音编解码、本地存储、网络传输和自动化技术为一体的嵌入式数字视频监控系统应运而生。

以DSP为核心的嵌入式数字视频监控系统，配合嵌入式实时操作系统，可以以应用为中心，根据应用对功能、可靠性、稳定性、成本、体积等的综合要求，对软/硬件进行裁剪，以满足视频监控发展的两大需要：

数字化和网络化。

目前监控领域最流行的是嵌入式DVR（数字视频录像机或数字硬盘录像机）系统，使用TI的DM642或ADI的BF561等DSP芯片。

3、监控技术的应用

应用实例

从功能上讲，视频监控可用于安全防范、信息获取和指挥调度等方面，可以提供生产流程控制、大型公共设施的安防，也能为医疗监护、远程教育等提供各种服务。

从应用领域上看，视频监控在各行各业都得到了广泛的应用，除了档案室、文件室、金库、博物馆等重要部门的监视和报警，在公共场所进行安全监控，在其他经济和生活领域进行管理和控制也是必不可少的。

具体应用实例有:

金融领域:

营业大厅监控、金库的监控、自动提款机及自助银行监控等。

电信/电力领域:

交换机房、无线机房、动力机房等的远程监控、变电站、电厂等的远程无人值守监控。

商业市场:

商场的保安监控、超级市场的出入口监控、码头、货柜、大型仓库的监管等。

军事领域:

基地安防、公安侦破、监狱法庭管理等。

我国有上万公里的海岸线和边境线，与多个国家毗邻。

准确及时地掌握边海防区域的军事情况，对于有效保卫祖国的领海和领土，在未来战争中做出快速反应、掌握战争主动权有着极其重要的意义。

建立边海防远程视频监控系统，对关键口岸、哨所和敏感地区实施监控，就能使我军情报部门直观、及时地监控边海防前线的当面情况，提高情报获取的实时性和综合处理能力，也能有效防止偷渡、出逃、走私、贩毒等非法行为。

交通领域

高速公路收费管理、交通违章和流量监控、公共交通车辆牌照管理、公路桥梁铁路机场等场所的远程图像监控等。

有效的交通管理是我国各大都市面临的难题。

智能视频交通控制系统能及时提供各路段的车辆流量和路况信息，记录违章车辆，以便实现准确快速的交通指挥调度，达到充分利用现有的道路资源，提高突发交通事故的处理能力，从而为人们的出行提供快捷舒适的交通服务。

社区物业管理:

住宅小区、办公室的安全防范、智能大厦、停车场的无人监控等。

家庭应用

只需在现有的家庭微机上增加USB摄像头和相应的软件系统，就可实现功能强、价格低、性能可靠的数字化家庭监控系统。

系统自动检测在家中采集到的图像，当发现异常时，通过Internet和短消息中心向用户指定的电话号码发送短消息，并将现场图像以Email方式发送给用户。

用户收到短消息后通过检查Email就可对家中情况有清楚的了解。

此外，用户出差在外时，也可以远程登录到家中计算机，观看家中安全情况或家人的生活健康状况。

4、MATLAB概述

MATLAB是一个主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大的程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C和FORTRAN）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

5、参考文献

[1]张晋格、陈丽兰.控制系统CAD——基于MATLAB语言.北京:

机械工业出版社，2010.8

[2]何小阳.计算机监控原理及技术.重庆大学出版社，2003.1

[3]张德丰等.MATLAB数字图像处理.2版.北京:

机械工业出版社，2012.3

[4]赖志国、余啸海.MATLAB图像处理与应用.北京:

国防工业出版社，2004.1

[5]韦巍.智能控制技术.北京:

机械工业出版社，2000.1

[6]欧阳黎明.MATLAB控制系统设计.北京:

国防工业出版社，2001.1

[7]周德泽、袁南儿、应英.计算机智能检测控制系统的设计及应用.北京:

清华大学出版社，2002.1

[8]Dufour,Jean-Yves,Dufour,Jean-Yves.IntelligentVideoSurveillanceSystems.ProceedingsoftheWiley-Iste，12-16，2012

[9]贾宗璞、许合利.C语言程序设计.北京:

人民邮电出版社，2010.9

[10]王迎旭.单片机原理与应用.北京:

机械工业出版社，2012.2

[11]黄晓宇.大学计算机基础.北京邮电大学出版社，2010.8

毕业设计开题报告

２．开题报告：

一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题的目的与意义

智能视频监控是安全防范系统的重要组成部分，英文CamerasandSurveillance。

包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。

摄像机可分为网络数字摄像机和模拟摄像机，可作为前端视频图像信号的采集。

它是一种防范能力较强的综合系统。

视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。

近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。

传统监控系统存在的问题：

1）人自身的弱点，很多时候无法发觉威胁；2）监控时间，在大型场合，不是随时监控（1：

1）；3）误报和漏报，降低监控系统的应用价值；4）数据分析困难，只有时间标签，非常耗时；5）响应时间长。

智能视频监控是利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、分析和理解，在不需要人为干预的情况下，通过对序列图像自动分析对监控场景中的变化进行定位、识别和跟踪，并在此基础上分析和判断目标的行为，能在异常情况发生时及时发出警报或提供有用信息，有效地协助安全人员处理危机，并最大限度地降低误报和漏报现象。

通过本次设计，不仅可以掌握了基于PC机的智能监控系统的工作原理和控制方法，同时也巩固了所学的控制系统CAD——基于MATLAB语言、单片机的原理与应用、自动控制原理和C语言程序设计等课程的知识。

使这些课程的知识得到了基本的融合。

为今后的社会实践进一步奠定牢实的基础。

2、课题发展现状和前景展望

智能视频监控系统在监控领域的使用至今已超过10年，但由于行业需求的差异，仍然处于蓬勃发展，不断细化中。

目前，智能视频监控系统技术只在银行、交通、工业、零售业等行业市场，得到一定的应用但规模相对较小。

可以说，智能视频监控的市场还没有真正拓展，这其中的原因，既包括技术、标准以及实用性。

智能视频监控系统的发展方向前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向，而数字化是网络化的前提，网络化又是系统集成化的基础，所以，智能视频监控系统技术发展的最大两个特点就是数字化和网络化。

三、课题主要内容和要求

本课题主要内容是实现以基于MATLAB控制核心，以PC机为控制对象的智能监控控制系统算法设计。

通过查阅相关资料，对PC机的智能监控工作原理和控制方法有一定的理解；了解MATLAB控制理论方法；学习并掌握利用基于matlab下的视频操作处理的一般方法与技巧；完成系统软件编程的设计，并利用MATLABLE进行处理。

完成文献综述、开题报告及毕业设计说明书的撰写工作。

四、研究方法、步骤和措施

在本文设计的基于PC机的智能监控系统中，主要是基于MATLAB在数字图像处理上的应用。

其中使用的是微视图像千兆网相机Demo，相机与PC联机。

图像经过相机传输至PC机，经过MATLAB对图像进行各种处理，分析并保存原始图像及其处理后的图像。

设计步骤如下：

（1）查阅资料理解智能监控系统的工作原理和PC控制、MATLAB图像处理等方法；

（2）了解MATLAB基本结构以及特征；

（3）确定控制系统的总体方案；

（4）设计系统各模块间的功能连接（相机模块、PC机模块、MATLAB模块）；

（5）利用MATLABLE软件编写并调试算法程序对图像进行处理；

（6）分析并保存数据；

（7）写毕业设计说明书（论文）。

本课题需要合理利用时间，严格按照老师的要求，以科学严谨的态度，在老师的指导下进行系统设计。

另外，还需要充分利用学校的图书资源进行设计，并仔细认真的了解整个系统设计的各个模块，以及应用的理论知识补充自己缺乏的知识，并结合所学的控制系统CAD——基于MATLAB语言、单片机的原理与应用、自动控制原理和C语言程序设计等课程。

相信在老师的悉心指导下，不断改进、调试，本课题的设计一定能取得成功！

毕业设计开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日