标清跨越高清 图像处理技术的演进之路

　　（4）DSP芯片的硬件资源

　　不同的DSP芯片所提供的硬件资源是不相同的，如片内RAM，ROM的数量，外部可扩展的程序和数据空间，总线接口，I/O接口等。即使是同一系列的DSP芯片，不同型号的芯片，其内部硬件资源也有所不同，所以，高清监控用于图像处理时也需要开发配套的硬件，同时也要有配套的驱动程序。

　　（5）DSP芯片的功耗

　　在高清监控应用场合，功耗也是一个需要特别注意的问题。目前，安防行业3.3V供电的低功耗高速DSP芯片已大量使用。

　　模拟时代，监控监控摄像机在图像处理方面取得的突破，很大程度取决于DSP，高清时代，DSP依然是主角。

　　智能分析

　　智能视频分析，是一种新型的图像处理技术，特别是在高清监控环境下。因为只有高清的视频源，才能进行准确无误的智能分析。高清监控的智能视频分析关键技术有：图像截取、图像预处理、背景更新、目标检测、特征提取、特征识别等。

　　图像截取：系统通过多路视频采集器将监控现场信息采集到控制中心，然后定时截取位图图像，用做后续目标检测和分析的原始图像。位图由像素组成，特别适合图像处理。若每路图像的帧数为25帧/s，则基本可以达到实时监控的效果。

　　预处理：预处理技术主要包括图像灰度化和滤波技术。对截取的位图进行灰度化，就是将彩色位图转化为只含亮度信息的灰度图。因为高清监控彩色位图的信息量太大，处理起来又太复杂，所以为了后续的图像处理技术，必须将彩色位图转化成灰度图。滤波技术是对灰度化后的灰度图进行滤波，消除噪声，更有利于目标的监测。目前的滤波技术非常成熟，可采用中值滤波或均值滤波。

　　背景更新：目标检测的前提是前景帧图像与背景帧图像比对。当然，背景也不是一成不变的。例如，机房环境在白天与晚上，由于光线的影响，背景是不同的，背景更新技术就是为了得到最新的背景帧图像。

　　目标检测：经更新后的背景图像与经过预处理后的前景图像相减后得到两个图像的差分图，然后对该差分图采用特殊的自适应阈值分割算法，将其转化成二值图像。所谓二值图像就是像素值只有0（黑色）或255（白色）两个值的图像。移动目标在二值图像上以白色斑块形式出现。

　　特征提取：移动目标在二值图上以白色斑块形式体现，因此，斑块信息就是移动目标的微观信息，可以通过斑块分析算法获取斑块信息，从而提取移动目标的特征。

　　特征识别：高清监控的图像处理技术，报警与监控联动是必不可少的智能技术之一。报警知识库是智能视频分析在进行报警识别时专用的一个知识库，它是自动报警不可缺少的。报警知识库是在系统自动监控过程中逐步建立起来的，并不断得到补充。报警特征识别，就是将上一步提取的移动目标特征与报警知识库中知识元的值进行比对，如果达到了报警的要求，即发出报警消息。其实质就是用提取的目标特征与知识库进行匹配的一个过程。系统定义如果连续有两次相邻帧图像的移动目标特征与报警知识库匹配成功，则启动自动报警功能，通知管理员。

　　在上期图像处理技术的文章中，记者曾提到，智能分析在安防行业应用主要是基于软件开发，而软件开发首要问题是要选择所依赖的软件平台以及图像硬件系统，即要选择操作系统、编程语言、数据库种类、图像硬件系统等。显然，在高清监控环境下这种选择一定要注意先进性，如当Windows操作系统已经上市以后，就不要再去选用DOS操作系统；同样，当Visual C++已经很流行的时候，就不要再去选用早期的Basic了。

　　结束语

　　2010年是中国安防“高清监控元年”，从标清跨越到高清监控，中国安防在持续创新中不断升级。监控图像的处理的技术升级中也在不断寻求演变，这也是安防从业者在越过对高清产品及技术的赞叹之后，更亟待落实的发展课题。

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