基于视频的入侵检测系统
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ｗｉｅｙｕ ｅ ｏｓ ｆｔ ｕｒｅｌ ｎ ｅｉ ｐ ｃａ ｅ ｉｎ ． ｄ ｌ ｓｄ ｔ ａｅｙ ｓ ｖ ｉａ ｃ ｓ ｅ ｉｌ ｇｏ ｓ ｌ ｎ ｒ
Ｋ ｙ ｏｄ ｉｖ ｄ ｅｅｔ ｏ ｊｃ ｅ ｅ ｔｔ ｎ ｖ ｅ ｕｖ ｉａ ｃ ｅｗ ｒｓ ｎ ａｅｄ ｔｃｉ ｇ ｎ ｂｅｔ ｇ ｎａｉ ｉ ｏｓ ｒｅｌ ｎ ｅ ｓｍ ｏ ｄ ｌ
摘 要 文中介绍基于视频的实时入侵检测系统 的框架，采用动态背景生成和背景帧差方法检测入侵并分割入侵 目
标 。该 系统可广泛应用 于对特定 区域进 行 的安 防监控 。 关键 词 入侵检测 目标 分割 视频监控 Ｉ ｖ ｄ ｅ ｅ ｔｎ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ ａ ｅ ｄ ｔｃ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｖ ｄ ｏ
些 情 况 下 是 很 不 方 便 的 。本 文 通 过 连 续 帧 差 和 静 态 区 域 分 割 相 结 合 的 方 法 ，检 测 出 运 动 区 域 的 大 致 位 置 ，然 后 对 运 动 区 域 进 行 邻 近 平 均 插 值 处 理 获 得 初 始 参 考 背 景 ，对 初 始 参 考 背 景 进 行 亮 度 自适 应 更 新 得 到 当 前 帧 参 考 背 景 ，实 现 了 背 景 的 动 态 更 新 。 设 当 前 帧 图 像 为 ， ，前 一 帧 图 像 为 一 ，则 先 ｔ
系 统 的 关 键 处 理 部 分 ，完 成 对 监 控 视 频 的 实 时 分 析 和 入 侵 目标 的 检 测 和 分 割 处 理 。
处 理 ，再 结 合 颜 色 特 征 ，将 具 有 相 同 颜 色 距 离 的 区
域 进 行 合 并 ，得 到 一 的 静 态 分 割 区 域 。 由 于 目标
ＷｕＪｎｏ ｇ ｉｙ ｎ ＹｕＺ ｉｕ ＭａＧｕ ｑａｇ ｈｇ ｏ ｏ ｉ ＸｕＪａｊ ｎ ｎ ｉ ｉ ｎａ
Ａ ｓｒｃ Ａ ｒｍｅ ｒ ｆａｒａ ｔ ｎ ａｅｄ ｔｃｉｇ ｓｓｅ ｂ ｓｄ ｏ ｉｅ ｓｉｔ ｄ ｃｄ ｂｔａｔ ｆ ａ ｗｏｋｏ ｅｌｉ ｉｖｄ ｅｅｔ ｙｔｍ ａｅ ｎ ｖｄｏ ｉ ｎｒ ｕ ｅ．Ｔｈ ｙ ａ ｃｂｅ ｇｏ ｎ － ｍｅ ｎ ｏ ｅｄ ｎｍｉ ａｋ ｒｕ ｄ
Ｔ ／ ｅａ ＣＰ Ｉ Ｉ ｒ ￣ Ｐ ｍ
动 目标 ，通过 连续 是帧的 区域反 馈 和连续 帧 差检 测
识 别 背 景 物 体 的 移 人 和 移 出 ，避 免 了 光 照 变 化 ， 室 外 场 景 的 树 叶 风 吹 摇 晃 等 情 况 下 对 运 动 目标 的 误 检
和漏检 ，获得 系统 检测 的鲁 棒性 。 初始 参考 背景 的生成 与参 考背 景 的更新 利 用 背 景 帧 差 进 行 目标 检 测 分 割 时 ，考 虑 到 在 区 域 监 控
行 实 时 分 析 ，检 测 并 分 割 出 入 侵 目标 ， 实 现 对 入 侵 目标 进 行 实 时 检 测 与 报 警 并 触 发 对 人 侵 视 频 进 行 存 储 及 基 于 对 象 的 监 控 视 频 编 码 与 传 输 。 图 １ 基 于 是
视频 的入 侵检 测 系统 的框 图 。
对 一 在 亮 度 空 间 根 据 分 水 岭 算 法 ＿ 进 行 区 域 分 割 ２
存 储 和 编 码 传 输 ，入 侵 报 警 监 控 状 态 下 具 有 触 发 相
应 的报 警装 置并 记 录监控 视 频和 向上 一级 监控 中心 编码传 输监 控视 频 的功 能 。图 １中虚 线框 图部 分是
ｂ ｉ ｉｇａ ｄｔｅｂ ｃｇｏ ｎ ｕ ｔａｔ ｎｍｅｈ ｄ ｒ ｓｄｔ ｅｅｔｉｖｄ ｒａｄｓｇ ｎ ｖｄｎ ｂｅｔ ｈ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｕｌ ｎ ｎ ａｋ ｒｕ ｄｓｂｒｃｉ ｔｏ ｓａｅｕ ｅ ｄ ｔ ａ ｅ ｎ ｅｍｅ ｔｉ ａ ｉ ｏ ｊｃｓ ｄ ｈ ｏ Ｏ ｃ ｎ ｎ ｇ ．Ｔ ｅｓｓｅ ｃｎｂ
视频分析处理
时 ，要 得 到 一 个 没 有 入 侵 目标 的 纯 背 景 帧 图像 ， 某 图 １ 基于视频 的入侵检测 系统框 图 系 统 具 有 两 种 运 行 状 态 ：正 常 监 控 状 态 和 入 侵
报 警 监 控 状 态 。正 常 监 控 状 态 下 不 对 监 控 视 频 进 行
一
２ 关 键 技 术 分 析
在 基 于 视 频 的 入 侵 检 测 中 ，通 过 对 视 频 图像 的
分 析 ，检 测 监 控 区 域 是 否 有 运 动 目标 进 入 并 做 出 相 应 的 决 策 处 理 。 因 此 ，精 确 的运 动 目标 的 检 测 就 显
１ 系 统 构 成
基 于 视 频 处 理 技 术 ，对 监 控 的 场 景 视 频 图 像 进
直 接 影 响 到 后 续 的 决 策 处 理 和 视 频 的 编 码 传 输 效
率 。 常 用 的视 频 目标 分 割 方 法 大 致 可 分 为 ３ ：基 类 于 连 续 帧 差 的运 动 目标 提 取 法 、 基 于 背 景 帧 差 提 取 法 和 基 于 光 流 ＿ （ ｐ ｉ ｌ ｌｗ） 的 目标 检 测 方 法 。 １ Ｏ ｔ ａ Ｆｏ Ｊ ｃ 本 文 提 出 了结 合 当 前 帧 、前 一 帧 和 前 一 帧 的参 考 背 景 ，估 算 前 后 帧 的 补 偿 系 数 ，根 据 亮 度 补 偿 ，实 现 背 景 更 新 ，采 用 基 于 背 景 帧 差 的 方 法 检 测 入 侵 的 运
维普资讯
第２卷 第１ ９ 期 ２０ ０ ６年 ２月
电
子
测
量
技
术
ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ Ｃ Ｍ Ｅ Ｓ ＲＥＭ［ Ａ Ｕ ＥＮＴ ＴＥ ＣＨ ＮＯＬ０ＧＹ
慵～
基 于视 频 的入 侵 检 测 系统
吴全 勇 虞致 国 马国强 徐健健 南京大学
Ｋ ｙ ｏｄ ｉｖ ｄ ｅｅｔ ｏ ｊｃ ｅ ｅ ｔｔ ｎ ｖ ｅ ｕｖ ｉａ ｃ ｅｗ ｒｓ ｎ ａｅｄ ｔｃｉ ｇ ｎ ｂｅｔ ｇ ｎａｉ ｉ ｏｓ ｒｅｌ ｎ ｅ ｓｍ ｏ ｄ ｌ
摘 要 文中介绍基于视频的实时入侵检测系统 的框架，采用动态背景生成和背景帧差方法检测入侵并分割入侵 目
标 。该 系统可广泛应用 于对特定 区域进 行 的安 防监控 。 关键 词 入侵检测 目标 分割 视频监控 Ｉ ｖ ｄ ｅ ｅ ｔｎ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ ａ ｅ ｄ ｔｃ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｖ ｄ ｏ
些 情 况 下 是 很 不 方 便 的 。本 文 通 过 连 续 帧 差 和 静 态 区 域 分 割 相 结 合 的 方 法 ，检 测 出 运 动 区 域 的 大 致 位 置 ，然 后 对 运 动 区 域 进 行 邻 近 平 均 插 值 处 理 获 得 初 始 参 考 背 景 ，对 初 始 参 考 背 景 进 行 亮 度 自适 应 更 新 得 到 当 前 帧 参 考 背 景 ，实 现 了 背 景 的 动 态 更 新 。 设 当 前 帧 图 像 为 ， ，前 一 帧 图 像 为 一 ，则 先 ｔ
系 统 的 关 键 处 理 部 分 ，完 成 对 监 控 视 频 的 实 时 分 析 和 入 侵 目标 的 检 测 和 分 割 处 理 。
处 理 ，再 结 合 颜 色 特 征 ，将 具 有 相 同 颜 色 距 离 的 区
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ＷｕＪｎｏ ｇ ｉｙ ｎ ＹｕＺ ｉｕ ＭａＧｕ ｑａｇ ｈｇ ｏ ｏ ｉ ＸｕＪａｊ ｎ ｎ ｉ ｉ ｎａ
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动 目标 ，通过 连续 是帧的 区域反 馈 和连续 帧 差检 测
识 别 背 景 物 体 的 移 人 和 移 出 ，避 免 了 光 照 变 化 ， 室 外 场 景 的 树 叶 风 吹 摇 晃 等 情 况 下 对 运 动 目标 的 误 检
和漏检 ，获得 系统 检测 的鲁 棒性 。 初始 参考 背景 的生成 与参 考背 景 的更新 利 用 背 景 帧 差 进 行 目标 检 测 分 割 时 ，考 虑 到 在 区 域 监 控
行 实 时 分 析 ，检 测 并 分 割 出 入 侵 目标 ， 实 现 对 入 侵 目标 进 行 实 时 检 测 与 报 警 并 触 发 对 人 侵 视 频 进 行 存 储 及 基 于 对 象 的 监 控 视 频 编 码 与 传 输 。 图 １ 基 于 是
视频 的入 侵检 测 系统 的框 图 。
对 一 在 亮 度 空 间 根 据 分 水 岭 算 法 ＿ 进 行 区 域 分 割 ２
存 储 和 编 码 传 输 ，入 侵 报 警 监 控 状 态 下 具 有 触 发 相
应 的报 警装 置并 记 录监控 视 频和 向上 一级 监控 中心 编码传 输监 控视 频 的功 能 。图 １中虚 线框 图部 分是
ｂ ｉ ｉｇａ ｄｔｅｂ ｃｇｏ ｎ ｕ ｔａｔ ｎｍｅｈ ｄ ｒ ｓｄｔ ｅｅｔｉｖｄ ｒａｄｓｇ ｎ ｖｄｎ ｂｅｔ ｈ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｕｌ ｎ ｎ ａｋ ｒｕ ｄｓｂｒｃｉ ｔｏ ｓａｅｕ ｅ ｄ ｔ ａ ｅ ｎ ｅｍｅ ｔｉ ａ ｉ ｏ ｊｃｓ ｄ ｈ ｏ Ｏ ｃ ｎ ｎ ｇ ．Ｔ ｅｓｓｅ ｃｎｂ
视频分析处理
时 ，要 得 到 一 个 没 有 入 侵 目标 的 纯 背 景 帧 图像 ， 某 图 １ 基于视频 的入侵检测 系统框 图 系 统 具 有 两 种 运 行 状 态 ：正 常 监 控 状 态 和 入 侵
报 警 监 控 状 态 。正 常 监 控 状 态 下 不 对 监 控 视 频 进 行
一
２ 关 键 技 术 分 析
在 基 于 视 频 的 入 侵 检 测 中 ，通 过 对 视 频 图像 的
分 析 ，检 测 监 控 区 域 是 否 有 运 动 目标 进 入 并 做 出 相 应 的 决 策 处 理 。 因 此 ，精 确 的运 动 目标 的 检 测 就 显
１ 系 统 构 成
基 于 视 频 处 理 技 术 ，对 监 控 的 场 景 视 频 图 像 进
直 接 影 响 到 后 续 的 决 策 处 理 和 视 频 的 编 码 传 输 效
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第２卷 第１ ９ 期 ２０ ０ ６年 ２月
电
子
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基 于视 频 的入 侵 检 测 系统
吴全 勇 虞致 国 马国强 徐健健 南京大学