开题报告家居安防Word格式.docx

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面对满屋子的照明设备，等你上床后，轻按遥控器，所有灯具会在你的旨意下一一关闭。

面对舒适的网络家电生活，让人感到一切尽在掌握中[2]。

2003年，微软、索尼等数家技术巨头宣布了一项名为“数字家庭组织”（DigitalHomeWorkingGroup）的结盟计划。

该计划将使计算机、DVD、移动电话在家庭网络中可以彼此通讯。

Intel,HP和Nokia也加入了该组织，并为将来的产品选择网络技术。

[3]

2.1视频监控的发展历史

视频监控系统的发展历史大致经历了三个阶段：

九十年代初以前的模拟监控系统，九十年代中期的数字监控系统和九十年代末兴起的智能监控数字系统[4].

在九十年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，它使用的是模拟信号传输视频数据，称为第一代模拟监控系统。

系统的网络结构主要是一种单功能、单向的信息采集网络，介质专用。

它的缺点是有线模拟信号传输受距离影响很大，无法联网，只能以点对点的方式监视现场。

九十年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高了图像质量，这种基于PC机的多媒体主控台系统称为第二代数字化本地视频监控系统。

九十年代末，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，以及各种实用视频处理技术的出现，视频监控步入了全数字化的网络时代，称为第三代智能视频监控系统，也称为网络多媒体监控系统。

第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的技术革命。

现在的监视系统不仅用摄像机代替了人的眼睛，而且使用计算机代替人来分析监控场景出现的运动目标和发生的事件，完成相应的控制、报警等任务，形成了智能化的监视系统，己经受到了学术界、产业界和使用部门的高度重视。

目前，模拟系统已发展非常成熟、性能稳定，在实际工程中得到广泛应用，数字系统迅速崛起，但尚不完全成熟。

视频监控系统正处在数字和模拟混合应用，并将逐渐向数字系统过渡的阶段。

在国内外市场上，主要推出数字控制的模拟视频信息和数字视频信息两类产品。

前者技术发展已经非常成熟、性能稳定，在实际工程应用中得到广泛应用，特别是在大、中型视频监控工程中的应用尤为广泛;

后者是新近崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统，该系统解决了模拟系统部分弊端，但仍需进一步完善和发展。

近年来，随着集成电路和计算机技术的迅速发展，智能化视频监控的市场需求日益加大，如何利用数字图像处理、计算机视觉等技术与传统监控相结合，设计出同时具有运动检测、目标跟踪、目标分类和运动理解等功能的高智能化监控系统是当前国内外关注的热点。

很多国家纷纷将其列入重要的研究计划，许多关于视频监控的大规模研究项目己经展开。

智能视频监控分析是计算机视觉领域一个新兴的应用方向和备受关注的前沿课题，结合了计算机科学、机器视觉、图像处理、模式识别、人工智能等多学科。

智能视频监控分析是在不需要人为干预情况下，利用计算机视觉和视频监控分析的方法对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，包括目标检测、目标分割提取、目标识别、目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述，得出对图像内容含义的理解以及对客观场景的解释，从而指导和规划行动。

其中，目标检测、目标分割提取、目标分类、目标跟踪属于计算机视觉中的中级处理部分，而行为理解和描述则属于高级处理。

运动目标检测、分割、识别与跟踪是视频监控中研究较多的四个问题；

而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点。

目前，对智能视频监控分析的研究与应用方兴未艾。

2．国内外发展现状

2.1智能家居的研究现状

中国的智能家居行业刚刚起步，它还显得比较稚嫩。

国家尚没有正式颁布相关的行业技术标准，厂家采用各自不同的技术解决方案，这在某种程度上制约了中国智能家居行业的发展，在今后相当长一段时间内技术的整合趋势将形成统一的标准。

目前出现的几种智能家居解决方案及对比[5]：

技术特点

处理能力

操作系统

应用软件

实用性

功耗

系统稳定性

以PC做为整个家庭智能控制系统的服务器，加上些外围的扩展设备。

强

pc操作系统

与硬件无关，代码重用率高

仅仅停在概念阶段

高

很差，易受病毒攻击，不能长时间稳定工作

以一颗或多颗单片机作为核心处理单元，加上定制的硬件和软件

弱

无

直接对硬件编程，代码重用率低

适合比较简单的应用，扩展性不强

低

主要采用模拟电路设计相对复杂，稳定性不强

基于嵌入式系统设计作为核心

定制的嵌入式操作系统

适合比较复杂的应用，扩展性很强

采用数字电路设计结构简单，稳定性强

波创BECHAMP智能家居依靠3C技术（ComputerTechnology、CommunicationTechnology和ControlTechnology）在2008年12月份设计出一套智能家居系统，系统包括TFT7寸彩屏可视对讲，小区局域网，触发报警，继电器触发点亮灯光，控制窗帘的开关和GSM无限传输。

用户可以在家接收到小区管理中心发出的小区公告和新闻。

通过GSM无线网络接受到报警信息.[6]

北京易居时空科技发展有限公司是中国最早开始“智能家居”产品研发和生产的公司，它开发了EnjoySmart家庭自动化系统，向住户提供了家电统一管理、照明控制、供电控制、室内无线遥控、防盗报警、家居安全保障、温度自动检测调节、电话远程控制及互联网远程监控等智能化家居服务。

易居科技的智能家居系统以用户需求为中心，参考美国电子工业协会EIA-600及ETA-709规范设计，符合HomePmP1.0以及CEBus规范。

具有良好的开放性、兼容性和进一步升级能力，为人们提供一个安全、舒适、方便、节能，而又充满个性化的居住空间。

它将各种消费电器组成轻量级家庭局域网，通过专用网关与Internet互联。

其核心技术是网络家电的接口，以Motorola的DigitalDNATM技术为硬件基础，通过自行设计的实时多任务内核、CAL语言解释器、事件管理机等组成分布式逻辑推理网络，实现了多种设备的即插即用和协同工作。

[7]

深圳达实智能股份有限公司开发的新一代智能家居控制器系列DHC100/200/300，拥有完全自主的知识产权。

该产品沿袭了达实“智能家”系列稳定可靠的特性，并结合计算机、通讯、控制、互联网等领域的先进技术，充分满足了智能小区建设和智能家居的实际需要。

以“智能家300”为核心的家居智能化管理系统提供了国内领先的智能小区解决方案。

[8]

2.2.视频监控的国内外发展现状

2.2.1国内发展现状

在国内，越来越多的大型监控系统项目（如平安城市）因其监控点多、地域分布广，传统监控模式己经不能满足网络化远程监控、智能化监控的新需求。

虽然目前监控系统前端设备中模拟产品还占据大部分市场，但从系统本结构来看，目前监控系统几乎完全进入网络视频监控时代。

目前，随着电信运营商的介入和用户对网络视频监控的逐步认可，网络视频监控在市场份额上占据了越来越大的比例，08年网络视频监控路数大约在470万路左右，已经占据总视频路数的40%以上，预计2-3年后，网络视频监控将占据50%以上的份额，超过DVR市场。

此外，随着“平安城市”建设，越来越多的城市使用网络视频来解决大范围视频监控系统在管理、使用、共享、维护方面存在的问题，导致对平台管理软件的需求如井喷式发展。

目前平台的总体数据流已经超过50万，增长速度在每年10万数据流。

[9]

视频监控系统的应用范围正在延伸，除了应用于安防领域外，它还可以用于娱乐共享、网上直播、商业分析、河流检测、环境管理、排污监测、企业远程视频展示、森林防火等领域。

如旅游景点，利用视频监控方式，用户登录景点区网络后，可以观测到景区实时画面，从而判断出游的价值。

如宝宝在线系统，家长通过网络可实时实景观察到孩子在幼儿园学习、生活、游戏的情形。

借助医院、敬老院的监控图像，值班医生可集中观察各病房病人情况，同时也方便家属远程看护病人。

在基于图像处理视频监控研究方面，国内的研究机构主要有:

中科院北京自动化研究所下属的模式识别国家重点实验室，他们对交通场景的视觉监控（基于三维线性模型定位、基于扩展卡尔曼滤波器的车辆跟踪算法）、人的运动视觉监控（基于步态的远距离身份识别）和行为模式识别（提出了对目标运动轨迹和行为特征的学习的模糊自组织神经学习法）进行了深入研究，取得了一定的成果。

2006年MingyingZhao和Zhao给出一种新的目标检测分割算法[10]，与传统的两张图片检测分割移动物体不同，此篇文章所介绍的方法是使用连续的三帧图片来检测移分割动物体。

其优势在于对背景的敏感程度要比使用两张图片检测物体小得多。

2004年Xu和Landabaso给出一种在复杂动态场景中多目标的检测分割和跟踪算法[11]，文章介绍了阴影移除法的运动物体分割，最后依据这种方法给出了较好的实验结果。

VishalMarkandey提出用光流法实现目标分割[12]，对于每帧图像，把YUV分量分别映射为光流分量，判断光流分量的变化，从而实现对动目标的分割。

2002年HironobuFujiyoshi和TakeoKanade提出了一种从实时视频流中检测多重重叠目标的方法-分层检测法[13]

2.2.2国外发展

在国外，网络视频监在家庭视频监控和智能视频监控方面发展较快，技术水平领先于我国。

在美国，at&

t公司结合它在固定电话网、移动电话网、有线电视网、互联网等网络基础设施上的优势，与杰尔系统的TrueONE解决方案相结合，为用户提供电信级的手机或PC上的视频监控应用，以及IPTV,VoIP等大数据量应用，将数字家庭的智能监控服务送达到远端的PC或手机上，支持无线和有线的视频监控方案[14]。

在日本，NTTdocomo公司利用自身在移动服务上的优势，推出了i-mode运营模式，可以直接通过手机或PDA远程控制家中的智能家电，在远程监控上采用了“M2M远程控制’，的理念，实现人和机器、机器和机器之间的远程控制[15]。

NTT推出了可通过因特网或FOMA手机控制的HC-1000监视摄像头，该设备采用300万像素CMOS感光器，2倍数码变焦，以太网接口，支持802.11a/b/g，可拍摄QVGA画质的视频;

内建“主动防御”系统，可发出刺耳的警报声吓跑盗贼，甚至还有麦克风/扬声器双向通信系统，方便用户与盗贼谈判。

NTT-Neomeit还推出了通过PDA或手机远程控制家电和接收监控报警信息的服务，使用起来非常方便。

除此以外，还实现了生物认证，通过生物认证研发了自动门识别系统，人们站在安装于入口处的摄像机前，只需约1秒钟的时间，如果确认来人为公寓居民，大门就会打开，非常方便。

在韩国，KT和SK电讯在数字家庭的远程监控和报警上大量采用了无线传感网络中的普适计算技术（UbiquitousComputing，采用Zigbee的无线传输协议对家中的智能监控设备进行管理和监控，并支持通过PC或手机对数字家庭设备远程监控信息的获取和基于IP的视频监控点播，用户点播时直接由数字家庭网关提供视频的处理。

KT将数字家庭监控及联动报警系统称为Nespot系统，该系统立足于“控制与防止”，将有线与无线网络结合于一体。

采用Nespot系统，不论用户在家还是在外，都可通过微型监视摄像头、安装在门上的传感器、煤气泄漏传感器等，将家庭状况实时传到用户的电脑、手机或PDA上。

用户也可以远程遥控开灯，使家里看上去有人在。

紧急情况下，用户还可以呼叫急救中心对家中的病人进行救助[16]。

另外，英国电信、法国电信和西班牙电信也在家庭网关和家庭视频监控方面取得了很好的发展。

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基于视频监控的智能家居安防系统的研究与实现

1.研究背景及意义

经济在发展，社会在进步，人们的生活水平得到了很大的提高。

现在人们关注的不再是生存需求那么单