一種分塊粒子濾波監控機房報警系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及計算機圖像處理與虛擬現實技術領域，具體是一種分塊粒子濾波監控 機房報警系統。
【背景技術】
[0002] 粒子濾波是通過在狀態空間中傳播的隨機粒子樣本來近似表示目標狀態后驗概 率密度丨乃,）的過程。并且當粒子數目足夠多時，對目標狀態的后驗加權可以接近貝 葉斯最優解，因此可以解決系統的狀態估計問題。
[0003] 粒子在視頻跟蹤中可以理解為代表樣本狀態的一個點，映射到視頻幀中，樣本可 以看成隨機選取到的像素點的集合，而粒子可以是像素集合中的一個像素點。濾波是指過 濾出當前的狀態，通過對上一狀態粒子集樣本的觀測值來估計當前狀態的粒子樣本的值。
[0004] 粒子濾波的思想是通過對一組帶有權值的隨機粒子樣本進行狀態預測和觀 測，來輸出系統狀態的過程。對粒子狀態進行預測，根據粒子濾波原理，粒子樣本的權值由 樣本的觀測概率育i%I貧）確定，最后輸出:|時刻的狀態估計。
[0005] 發明人發現現有粒子濾波技術實現存在以下問題： 現有基于粒子濾波跟蹤技術，當出現運動物體方向突然改變時，跟蹤效果較差，導致不 能產生機房報警漏報的情況。
[0006] Harris角點提出前景。Harris角點檢測算法是一種基于信號的點特征提取算子， 將圖像的自相關函數與角點檢測相結合，通過計算出的特征值來判斷檢測點 是否為角點的過程。Harris角點檢測算法的表達式如下：
其中為進行降噪處理的加權窗口，為坐標為(X,力點的像素值，與是由于 窗口偏移(iv)造成的圖像灰度平均變化。根據全微分公式，也可以表示為：
式中矩陣#是自相關函數沉的近似矩陣：
其中_，|表示圖像》在妨向的一階導數，在矩陣淑的基礎下，角點響應函數：
其中i^(M)=肋-C' ;r(M)+5，免是一個常量，根據Harris算法的建議，法取 0.04能夠獲得比較好的效果。假設人為設定的閾值是7；選取滿足及的點作為角點。
[0007] 說?系統。兩個經過歸一化的離散顏色直方圖（這兩個顏色直方圖分 別指A和R直方圖）的密度為/V，g，則Bhattacharyya系數巧表示為：
系數羚越小，說明區域#與周圍區域R的顏色差距就越大，在跟蹤過程中更能體現運 動目標的顏色特征。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于提供一種分塊粒子濾波監控機房報警系統，以解決上述背景技 術中提出的問題。
[0009] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案： 一種分塊粒子濾波監控機房報警系統，包括： 視頻采集模塊，用于捕獲現場場景，所述視頻采集模塊包括攝像頭、視頻編碼器、前段 監控，完成圖像采集、編碼和攝像機的控制工作； 視頻分析模塊，為整個方法核心模塊，實現對實時視頻圖像的分析，提取前景、鎖定服 務器異常報警信息，所述視頻分析模塊包括實時圖像數據輸入、視頻分析、輸出服務器報警 信息； 報警模塊，服務器收到視頻傳送的報警信息，利用短信貓設備發送短信第一時間告知 服務器管理人員；當出現運動物體時，視頻終端自行發出警告聲。
[0010] 作為本發明進一步的方案：所述視頻分析模塊對視頻輸入模板中輸入的初始目標 模板進行分塊，把初始目標模塊分為寬度相同，長度比例1:1的區域，選擇顏色特征相似度 較小的作為目標模板。
[0011] 作為本發明再進一步的方案：所述的目標板塊在粒子濾波中噪聲方差值隨時 改變，保證選取粒子數目位于后驗概率信息相對較多的區域。
[0012] 作為本發明再進一步的方案：所述粒子數目隨噪聲方差值發生改變 和，;％為第時刻的粒子數目。
[0013] 作為本發明再進一步的方案：所述目標模板在寬度保持不變的情況下， <0SS1)為目標模板高度的變化量，候選目標高度H為7-對候選區域與目標 模板區域做^Aa 系統衡量，選取WAs 值較小的候選目標區域。
[0014]與現有技術相比，本發明的有益效果是：能在機房中對服務器產生的告警或出現 運動物體可以及時準確的響應，從而實現機房服務器運維管理的規范化及高效性。
【附圖說明】
[0015]圖1為分塊粒子濾波監控機房報警系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017] 請參閱圖1，本發明實施例中，一種分塊粒子濾波監控機房報警系統，包括： 視頻采集模塊，捕獲現場場景，主要包括攝像頭、視頻編碼器、前段監控等，完成圖像采 集、編碼和攝像機的控制工作； 視頻分析模塊，為整個方法核心模塊，實現對實時視頻圖像的分析，提取前景、鎖定服 務器異常報警信息。主要包括實時圖像數據輸入、視頻分析、輸出服務器報警信息等三個流 程； 報警模塊，服務器收到視頻傳送的報警信息，利用短信貓設備發送短信第一時間告知 服務器管理人員；當出現運動物體時，視頻終端可自行發出警告聲； 所述的視頻分析模塊對視頻輸入模板中輸入的初始目標模板進行分塊，把初始目標模 塊分為寬度相同，長度比例1:1的區域，選擇顏色特征相似度較小的作為目標模板。
[0018] 所述的目標模板，在所述的粒子濾波中噪聲方差值可以隨時改變，保證選取粒 子數目位于后驗概率信息相對較多的區域。
[0019] 所述的粒子數目可以隨噪聲方差值發生改變，況為第 時刻的粒子數目。所述提取視頻圖像前景運用了Harris角點檢測算法提取前景。
[0020] 所述的目標模板在寬度保持不變的情況下，S^S1)為目標模板高度的變 化量，候選目標高度H為//、//、7-ft對候選區域與目標模板區域做描a 系統衡 量，選取WAs 值較小的候選目標區域。
[0021] 所述報警模塊當出現運動物體時，通過本發明控制區域控制視頻終端發出警告 聲。
[0022] 所述視頻分析服務器內，放置短信貓設備，當視頻監測畫面中出現服務器警告或 出現運動物體時，短信貓發送告警短信給服務器運維人員。
[0023] 視頻采集現場場景，通過視頻編碼器后，圖像數據流傳至輸入模塊對視頻圖像分 析，提前前景，通過分塊粒子濾波方法，對服務器中出現警告燈自動監測；所述分塊粒子濾 波方法，可以對視頻模塊物體分塊、并可以自適應改變跟蹤模塊大小、噪聲方差和粒子樣本 數目自適應調節；自動報警或出現運動物體產生后，信號傳至服務器端，通過短信貓發送報 警短信至服務器運維人員。
[0024] 對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在 不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論 從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權 利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有 變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0025] 此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員 可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1. 一種分塊粒子濾波監控機房報警系統，其特征在于，包括： 視頻采集模塊，用于捕獲現場場景，所述視頻采集模塊包括攝像頭、視頻編碼器、前段 監控，完成圖像采集、編碼和攝像機的控制工作； 視頻分析模塊，為整個方法核心模塊，實現對實時視頻圖像的分析，提取前景、鎖定服 務器異常報警信息，所述視頻分析模塊包括實時圖像數據輸入、視頻分析、輸出服務器報警 信息； 報警模塊，服務器收到視頻傳送的報警信息，利用短信貓設備發送短信第一時間告知 服務器管理人員；當出現運動物體時，視頻終端自行發出警告聲。2. 根據權利要求1所述的分塊粒子濾波監控機房報警系統，其特征在于，所述視頻分 析模塊對視頻輸入模板中輸入的初始目標模板進行分塊，把初始目標模塊分為寬度相同， 長度比例1:1的區域，選擇顏色特征相似度較小的作為目標模板。3. 根據權利要求2所述的分塊粒子濾波監控機房報警系統，其特征在于，所述的目標 板塊在粒子濾波中噪聲方差值A2隨時改變，保證選取粒子數目位于后驗概率信息相對較 多的區域。4. 根據權利要求3所述的分塊粒子濾波監控機房報警系統，其特征在于，所述粒子數 目隨噪聲方差值發生改變凡=I1X，況4，AZi為第L、#時刻的粒子數目。5. 根據權利要求2所述的分塊粒子濾波監控機房報警系統，其特征在于，所述目標模 板在寬度保持不變的情況下，^S1)為目標模板高度的變化量，候選目標高度H為 7-//、//、對候選區域與目標模板區域做系統衡量，選取 值較小的候選目標區域。
【專利摘要】本發明公開了一種分塊粒子濾波監控機房報警系統，包括：視頻采集模塊，用于捕獲現場場景，所述視頻采集模塊包括攝像頭、視頻編碼器、前段監控，完成圖像采集、編碼和攝像機的控制工作；視頻分析模塊，為整個方法核心模塊，實現對實時視頻圖像的分析，提取前景、鎖定服務器異常報警信息，所述視頻分析模塊包括實時圖像數據輸入、視頻分析、輸出服務器報警信息；報警模塊，服務器收到視頻傳送的報警信息，利用短信貓設備發送短信第一時間告知服務器管理人員；當出現運動物體時，視頻終端自行發出警告聲。本發明能在機房中對服務器產生的告警或出現運動物體可以及時準確的響應，從而實現機房服務器運維管理的規范化及高效性。
【IPC分類】G06T7/20, H04N7/18
【公開號】CN105049811
【申請號】CN201510479966
【發明人】周強, 王昕萌, 牛德玲, 侯林, 高維, 王新永, 韓一騰, 陳鵬, 韓威, 孟瀟, 謝清梅
【申請人】國網山東省電力公司棗莊供電公司, 國家電網公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月7日