论文总字数：23806字

摘 要

智能视频监控系统在我们日常生活中充当着越来越重要的角色，在楼宇安防、交通管理和探险消防方面的意义尤为突出。本课题主要围绕智能视频监控系统方面进行了相应的学习与研究。

本课题内容主要围绕室内视频记录与移动物体定位两个方面来进行。室内视频记录主要从视频采集，视频录制和视频播放三个方面进行；移动物体定位主要采用基于图像处理的定位技术，对运动目标进行识别跟踪。运动目标的检测主要研究了静态背景下几种常用的运动目标检测算法并进行了相应的比较，并利用QT开发工具和OpenCV函数类库的连接，实现了基于背景差分算法的目标检测与跟踪，通过多组实验的调试，证明了该算法的可行性。同时也通过实验给出了该算法的不足之处。针对课题设计要求，给出了系统总体设计方案，并给出了相应的程序代码和具体实验结果。

关键字：视频采集 背景差分 运动目标检测与跟踪 QT OpenCV

2015 version of the indoor video recording and moving objects positioning system

Abstract

The intelligent video surveillance system is becoming more and more important in our daily life, and it is especially outstanding in building security, traffic management and adventure fire. This topic mainly focus on intelligent video surveillance systems for a corresponding learning and research.

This experiment mainly focus on two aspects of indoor video recording and moving object localization. Indoor video records are mainly from the video acquisition, video recording and playback three aspects of; The object location is based on image processing technology to detect the moving target. The detection of moving target mainly studies the static background several commonly used moving object detection algorithm and the corresponding comparison, and using Qt development tools and opencv function library connected to realize the algorithm of target detection and tracking based on background subtraction. The feasibility of the algorithm is proved by the experiment of multi group experiments. The shortcomings of the algorithm are also given in the experiment. According to the design requirement of the project, the overall design scheme of the system is given, and the program code and the experiment results are given.

Keywords: video capture； background subtraction； moving target detection and tracking；QT；OpenCV

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究内容

1.2 课题研究的目的和意义

1.2.1 研究的目的

1.2.2 研究的意义

1.3 国内外研究现状及发展趋势

1.3.1国内外研究现状

1.3.2 发展趋势

第二章 设计概括 4

2.1方案选择

2.2总体设计

2.2.1设计要求

2.2.2总体设计及框图

第三章 系统的硬件说明 7

3.1 USB摄像头简介

3.1.1 摄像头工作原理

3.1.2 摄像头技术指标

3.2 系统的硬件实物图

第四章 系统的软件说明 10

4.1跨平台的概念与开发意义

4.2 跨平台开发软件QT

4.2.1 QT的特点及QT跨平台特性

4.2.2 信号与槽机制

4.3 OpenCV概述

4.3.1 OpenCV的特点

4.3.2 OpenCV模块

第五章 程序设计与调试 16

5.1室内视频记录

5.1.1 视频采集

5.1.2 视频录制

5.1.3 视频播放

5.2移动物体检测

5.2.1 图像预处理

5.2.2 目标检测算法简介

5.2.3 目标检测的调试与分析

第六章 总结 34

参考文献 35

致谢 36

第一章 绪论

1.1 课题研究内容

课题的研究内容是搭建或改装室内视频监控系统，并在QT开发环境下进行视频采集、视频录像和录像播放，并实时检测静态背景下的移动物体。

1.2 课题研究的目的和意义

1.2.1 研究的目的

目前，监控系统已经往智能视频监控系统方向发展，并在此基础上取得了巨大的突破。智能监控技术与以往的监控技术有本质的区别，其主要特征是采用了计算机视觉、数字图像处理和图像分析的技术，在几乎不需要人为直接干预的情况下，对监控摄像机拍录的静态背景下或者动态背景下的目标物体进行检测、跟踪和行为识别^[1]。对于这种受各国学者高度关注的智能视频监控技术，通过自己动手做一个简单的智能视频监控系统，了解该技术的应用背景以及发展前景。

1.2.2 研究的意义

智能视频监控^[2]是一门跨学科的综合技术，涉及到数字图像处理、图像分析技术、机器视觉、模式识别、人工智能等众多研究领域。智能视频监控技术主要由运动目标检测、目标跟踪和智能行为分析三个基本环节组成，其中目标跟踪和智能行为分析是建立在运动目标检测的基础上的。运动目标检测就是以监控摄像头拍录的图像序列为研究对象，从背景图像中分割出运动目标。运动区域能否有效分割决定了目标检测、跟踪和行为理解等后期处理工作能否顺利进行，因为处理后期过程时我们只需要考虑图像序列中运动区域的像素点。然而，由于背景图像的获取以及视频监控系统运行时易受到外界环境的影响，如天气、光照和阴影的干扰，背景复杂度也是一个需要考虑的重要因素，使得运动目标的有效检测很难完美实现^[2]。因此，研究运动目标检测与跟踪算法对于我们了解智能视频监控系统这门技术具有相当重要的意义。

如今，智能视频监控技术在很多方面得到了应用，它的优势也得到了很多用户的认可，如：

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