1. 智慧型監控系統 移動偵測之研究 主辦單位 : 行政院勞委會職訓局 承辦單位 : 財團法人自強工業科學基金會 中華民國九十一年十一月二十九日 指導老師 : 井民全 老師 學 員 : 王世蓉 劉東俊 唐興堯 陳雅枚

2. 簡報大綱 智慧型監控系統之設計流程 研究動機及目的 系統設計流程 智慧型監控系統優點 影像擷取流程 系統操作環境 遠端監控系統 影像偵測 影像偵測流程 偵測原理 系統 DEMO 未來發展

3. 研究動機及目的 智慧型監控系統 安全性 方便性 取代傳統 監視系統 必要性 未來性功能擴充 保障財產 人身安全 資料管理 調閱 降低成本 良好 監控品質 動機目的

4. 技術 (Technique) 影像擷取 --- 採用微軟 DirectX 8.1 SDK 提供的多媒 體技術擷取影像串流，將影像串 流經由程式轉為.bmp 圖檔 影像偵測 --- 將擷取影像作 RGB 值的運算 影像錄影 --- 利用 JMF 的技術包含解析度調整以及 錄影等影像控制 遠端監控 --- 利用 JSP 及 MS SQL 做配合，使遠端的 管理者可以進入系統並獲得現實 際狀況 主動通知 --- 利用 Java Mail 的技術，寄送 E-mail ， 當有異動發生時，管理者依舊能 夠收到警示 E-mail

5. 智慧型監控系統 設計流程 取得影像串 流 進行移動偵 測 遠端監控

6. 智慧型監控系統的功能及優點 智慧型監控系統三大主要功能 攝影、錄影、放影永不換帶的主動錄影功能 位移偵測及自動警報功能 遠端即時監控及遠端調閱功能 智慧型監控系統優點 與傳統閉路監視系統之功能比較 影像清晰 節省調閱資料時間 智慧型點選 、 操作簡單 人性化呼叫、隨處掌控 功能擴充、節省基本耗材成本 系統優點 品質優 成本低 服務佳

7. 影像擷取流程

8. 系統操作環境

9. 遠端 監控 系統

10. 遠端系統環境

11. 影像偵測 王世蓉

12. 影像偵測流程 1. 取得兩張連續的影像 2. 接著, 進行相減的運算 3. 最後取得相減的結果 4.Goto 1 3 2 1

13. 影像相減方法的詳細步驟 本系統對移動物體的偵測是採取影像相減的技術。 首先將前一張的圖像暫存，再擷取最近的圖像。 兩張圖像相疊後，產生相對應的兩組 pixels group ，即 為 Pixel (0,0) 到 Pixel ((width-1),(height-1)) ，每一個 pixel 為可分解成 RGB 的 Color Type 。 最近的圖像 (x,y) 前一張的圖像 (x,y) Pixel(x,y) 分解為 R(x,y) ， G(x,y) ， B(x,y)

14. 計算公式 求出 Difference value ： CV(t) = R (x,y,t) + G (x,y,t) + B (x,y,t) The First Frame ： CV(t) = R (x,y,t) + G (x,y,t) + B (x,y,t) CV(t+1) = R (x,y,t+1) + G (x,y,t+1) + B (x,y,t+1) The Second Frame ： CV(t+1) = R (x,y,t+1) + G (x,y,t+1) + B (x,y,t+1) Difference value = Difference value = |CV(t) – CV(t+1))| 如何決定前景或背景 ? if ( Difference value > threshold) if ( Difference value > threshold) 設 Pixel(x,y) = 白色 (0xffffffff) ………….. 表示為 設 Pixel(x,y) = 白色 (0xffffffff) ………….. 表示為移動前景 else else 設 Pixel(x,y) = 黑色 (0xff000000) ………. 表示為 設 Pixel(x,y) = 黑色 (0xff000000) ………. 表示為背景

15. 實驗結果 Difference value > 10 Difference value > 10 的結果 就算沒有物體出現的背景 也會出現雜訊的擾動 雜訊出現的原因不外乎是 - 光線的變化 - 其他物體的反射等 Noise 的 difference 都非常小 Difference value > Difference value > 20 的結果

16. 孤立點雜訊的消除 為了消除孤立點雜訊， 用一個 3×3 的 mask 對偵 測結果圖進行由左到右 由上到下的掃描。 (x-1,y-1)(x,y-1)(x+1,y-1) (x-1,y)(x,y)(x+1,y) (x-1,y+1)(x,y+1)(x+1,y+1) ． 從圖點 (0,0) 開始掃描 偵測結果圖 掃描圖點 (x,y) ，若 9 格中有 5 格以上是白點，則中心點 設為白點，反之，若 9 格中 不滿 5 格為白點，則中心點 設為黑點。

17. 孤立點雜訊的消除 ? 由四周的 Support 中間點 由四周的 Support 中間方塊

18. 移動前景的偵測判斷 經過雜訊消除後，偵測結果 圖幾乎看不到偵測雜訊。 消除雜訊後的結果，白色區 域幾乎可代表移動的物體， 利用白點數佔偵測結果圖的 比例超過全圖的 1/8 以上為偵 測到移動前景。

19. Tracking 的 Color Model Ii ：最近的影像 Ei ：樣本影像 統計期望值 α i ：亮度變化 CDi ：彩度變化

20. Tracking 的 Pixel 分類 取樣後得到的亮度變化分布圖及彩度變化分布圖 利用統計結果將 pixel(i) 分為四類 移動的前景背景變暗的背景變亮的背景

21. 智慧型監控系統 DEMO

23. ＴＨＡＮＫＳ