● 摘要
视频监控系统已广泛应用于各行各业，并成为现代管理的一种重要手段。为了保证视频监控系统的全天候、全天时有效工作，系统应该能够适用于各类天气状况，这样才能提高系统的鲁棒性和实用性。本文提出了海防视频监控系统的设计与实现方案，系统的主要功能包括对特定海域的昼夜监控、低空目标观察、目标跟踪与前端设备控制等。为了提高系统的鲁棒性与实用性，需要考虑海上经常有雾，且侦察监视工作量比较大等情况。针对海防监控系统使用环境的特殊性，本文在海防视频监控系统的设计实现中加入了图像清晰化、视频跟踪、雷达引导等功能。针对恶劣天气环境下获取的图像质量较差的情况，提出了使用图像增强方法来改善图像质量的方案。通过对直方图均衡化和Retinex算法两类图像增强算法的研究与分析，指出了两类算法的特点，结合系统的实际需求，选择直方图均衡化算法对退化视频图像进行增强处理。 针对侦察监视工作量比较大的问题，视频监控系统应该能够提供一定的辅助监视功能，提出了对视频监控系统中的运动目标进行跟踪的解决方案。通过对视频跟踪相关技术的研究，对基于颜色匹配的CAMSHIFT算法和相关跟踪算法进行了实现，并对相关跟踪算法提出了改进方案。同时为了能自动跟踪目标，跟踪开始后对伺服转台进行控制，使其转动相应的水平角度和俯仰角度，以便保证目标始终处在图像的中心位置。为了弥补可见光摄像机与红外等光电传感器受能见度影响较大的缺陷，充分发挥雷达具备的全天侯、全天时工作的优点，设计并实现了雷达引导模块，有效地把雷达和光电传感器的使用同步起来。针对常用的光标引导与目标引导的不足，提出了一种新的鼠标快速引导方式，即用鼠标直接双击雷达画面上的目标，将目标位置转换为伺服转台的俯仰角和方位角，并控制伺服转台快速转向目标位置。这种方法大大提高了雷达引导的效率和方便性，同时提高了系统的使用效率。经实验验证，本文设计并实现的海防视频监控系统满足了课题项目需求，跟踪效果达到了海防应用的特定要求，提高了系统的实用性。