基于图像增强的煤矿视频监控技术研究

1

作者 闫秀秀 《电视技术》 2024年第6期35-39,共5页

煤矿视频监控是煤矿安全管理不可或缺的一部分,研究旨在实时监控煤矿内部的安全状况,预防事故发生。图像增强技术通过改善视频质量,提高煤矿监控系统的效能和可靠性。基于此,探讨基于图像增强的煤矿视频监控技术应用现状,从需求分析、... 煤矿视频监控是煤矿安全管理不可或缺的一部分,研究旨在实时监控煤矿内部的安全状况,预防事故发生。图像增强技术通过改善视频质量,提高煤矿监控系统的效能和可靠性。基于此,探讨基于图像增强的煤矿视频监控技术应用现状,从需求分析、技术方案设计、系统集成与部署,到图像增强算法选择及其环境适应性调整等方面,详细论述图像增强技术在煤矿视频监控中的应用优势和实施过程。 展开更多

关键词 图像增强技术 煤矿视频监控 视频监控技术

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新型煤矿视频监控系统图像增强算法 被引量：7

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作者 任子晖 周萌萌 顾靓雨 《煤矿机械》 2015年第8期34-35,共2页

为了改进煤矿视频监控系统的图像差的问题,提出了一种新型的图像增强方法。在一个滤波窗口内的4个特定方向各自求中值,对4个方向中值组成的集合求均值,把均值作为滤波窗口中心像素点的值,合成新的图像。仿真结果表明,在噪声较小的情况下... 为了改进煤矿视频监控系统的图像差的问题,提出了一种新型的图像增强方法。在一个滤波窗口内的4个特定方向各自求中值,对4个方向中值组成的集合求均值,把均值作为滤波窗口中心像素点的值,合成新的图像。仿真结果表明,在噪声较小的情况下,该算法的滤波效果优于传统自适应中值滤波,且更好地保护了图像的细节,提高了煤矿视频监控系统的安全监督性能。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 自适应中值滤波 特定方向 均值

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煤矿视频监控图像的改进非局部均值滤波算法 被引量：11

3

作者 李新年 《工矿自动化》 北大核心 2015年第6期66-70,共5页

针对井下光线较差、粉尘大而导致视频监控图像清晰度不佳的问题,提出了一种改进非局部均值滤波算法。首先采用Log边缘检测算子对图像进行边缘提取,获得边缘和非边缘图像;然后分别从相似图像块获取方法以及权重值计算方法2个方面对非局... 针对井下光线较差、粉尘大而导致视频监控图像清晰度不佳的问题,提出了一种改进非局部均值滤波算法。首先采用Log边缘检测算子对图像进行边缘提取,获得边缘和非边缘图像;然后分别从相似图像块获取方法以及权重值计算方法2个方面对非局部均值滤波算法进行改进,用于去除非边缘图像中的噪声点;最后将边缘图像与滤波后的非边缘图像进行融合。分别采用该算法与中值滤波算法、均值滤波算法、非局部均值滤波算法对现场采集的图像进行测试,结果表明该算法的图像处理效果明显优于其他算法。 展开更多

关键词 煤矿视频监控图像 Log边缘检测算子 非局部均值滤波算法 改进非局部均值滤波算法

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基于布控球技术的煤矿视频监控系统研究与应用 被引量：5

4

作者 张斌 李博文 《中国煤炭》 2022年第S01期47-50,共4页

针对传统煤矿视频监控系统具有数据存储中心化、视频和检测数据泄露以及查找困难等问题,提出了基于布控球技术的煤矿视频监控系统,介绍了该系统的总体架构设计,阐述了该系统在煤矿安全生产中具有的纠正员工违规操作行为、指导煤矿事故... 针对传统煤矿视频监控系统具有数据存储中心化、视频和检测数据泄露以及查找困难等问题,提出了基于布控球技术的煤矿视频监控系统,介绍了该系统的总体架构设计,阐述了该系统在煤矿安全生产中具有的纠正员工违规操作行为、指导煤矿事故救援、及时解决机电设备运行故障等应用优势。该系统能够实现对生产全过程的可视化监控,全方位和全局把控各类生产场所的状况,更好地监测生产过程、辨识危险源、采取应急措施,提高管理指挥效能。 展开更多

关键词 布控球技术 煤矿视频监控系统 隐患监测 可视化监控

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基于SEI的煤矿智能监控视频传输方法 被引量：1

5

作者 陈佳 王琪 王鹏 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期93-98,共6页

目前煤矿视频监控数据传输存在高延迟问题,而视频传输延迟的主要成因是编码延迟。针对该问题,提出了一种无视频编码的基于媒体补充增强信息(SEI)的煤矿智能监控视频传输方法。该方法在解复用视频流得到视频压缩帧后缓存一份副本,解码视... 目前煤矿视频监控数据传输存在高延迟问题,而视频传输延迟的主要成因是编码延迟。针对该问题,提出了一种无视频编码的基于媒体补充增强信息(SEI)的煤矿智能监控视频传输方法。该方法在解复用视频流得到视频压缩帧后缓存一份副本,解码视频压缩帧得到视频解码帧,通过SEI存储视频解码帧中AI模型分析结果,根据时间戳对应关系将自定义SEI写入该视频解码帧对应视频压缩帧副本的网络提取层单元,并复用视频压缩帧副本,实现煤矿智能监控视频实时传输。在24核CPU上对该方法进行实验测试,结果表明:对于1280×720分辨率的视频,采用该方法处理视频时CPU整体使用率由采用传统方法时的24.7%~36.6%降至20.3%~23.9%,端到端延迟由1946 ms降至345 ms;对于1920×1080分辨率的视频,采用该方法处理视频时CPU整体使用率由采用传统方法时的29.2%~41.8%降至18.5%~26.3%,端到端延迟由6204 ms降至479 ms。该方法通过规避视频编码环节,降低了煤矿智能监控视频传输延迟,且节省了视频编码所需的CPU或GPU资源,降低了智能视频监控系统硬件成本。 展开更多

关键词 煤矿智能视频监控 监控视频传输 视频AI分析 无视频编码 媒体补充增强信息 端到端延迟

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煤矿智能视频监控中的运动目标检测研究 被引量：20

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作者 张谢华 赵小虎 《工矿自动化》 北大核心 2016年第4期31-36,共6页

针对煤矿智能视频监控环境存在各种复杂动态场景变化的情况,研究了运动目标检测中的3个重要环节:背景建模与更新、前景检测和运动阴影检测与去除。针对这3个环节,提出了相应的处理方法:基于IFCM聚类算法的自适应背景建模与更新方法,对... 针对煤矿智能视频监控环境存在各种复杂动态场景变化的情况,研究了运动目标检测中的3个重要环节:背景建模与更新、前景检测和运动阴影检测与去除。针对这3个环节,提出了相应的处理方法:基于IFCM聚类算法的自适应背景建模与更新方法,对像素灰度取值进行无监督聚类,自适应选取不同个数的聚类构建各像素背景模型,随场景变化进行聚类修改、添加和删除以完成背景自动更新;联合背景差分信息、三帧差分信息和空间邻域信息的前景检测方法,据此获得较为准确的前景目标;运动阴影检测与去除方法,依据在阴影覆盖前后的灰度图像中,像素具有亮度值相关性和纹理特征值不变性,实现了运动阴影的检测与去除。实验结果验证了本文所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 运动目标检测 背景建模 前景检测 运动阴影检测

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MPEG4网络视频服务器在煤矿监控系统中的应用 被引量：7

7

作者 何玲玲 林智强 《煤矿机械》 北大核心 2005年第3期120-122,共3页

远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。介绍了一种基于MPEG4的网络视频服务器的设计与实现。该设备实现了实时视频MPEG4编码压缩 ,并通过嵌入式操作系统实现视频流的网络传输功能 。

关键词 煤矿视频监控 网络视频服务器 视频编码 网络

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煤矿监控系统架构改进及视频存储服务器设计 被引量：1

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作者 何玲玲 《电子科技》 2012年第3期32-34,37,共4页

通过进行网络监控系统应用架构的改进研究,提出有存储功能前端设备结合系统应用的新架构。这种新应用架构可以大大提高系统的可用性和可靠性。同时,给出一种带硬盘的网络视频服务器的设计与实现。

关键词 煤矿视频监控 网络视频服务器 前端存储

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基于连续尺度空间和多特征提取的煤矿监控视频注意计算模型 被引量：2

9

作者 周磊 华钢 +2 位作者 徐钊 徐冬梅 李登旺 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1406-1411,共6页

在分析当前自底向上注意计算模型在煤矿图像中应用缺陷的基础上,受Itti模型的启发,提出了一种新的基于多尺度和多特征的煤矿监控视频注意计算模型。在多尺度分析上,以连续尺度的离散化形式为非均匀采样的表达,以Bessel修正函数为滤波核... 在分析当前自底向上注意计算模型在煤矿图像中应用缺陷的基础上,受Itti模型的启发,提出了一种新的基于多尺度和多特征的煤矿监控视频注意计算模型。在多尺度分析上,以连续尺度的离散化形式为非均匀采样的表达,以Bessel修正函数为滤波核;在特征提取中,采用运动显著性,小波包分解和亮度为待注意目标的显著性度量,采用DOG算子对各种特征进行归一化,最终形成统一的待注意目标显著图。实验结果证明了算法的适应性和高效性。 展开更多

关键词 连续尺度 多特征 煤矿监控视频 注意机制 计算模型

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轻量化CNN及其在煤矿智能视频监控中的应用 被引量：7

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作者 许志 李敬兆 +2 位作者 张传江 姚磊 王继伟 《工矿自动化》 北大核心 2020年第12期13-19,共7页

煤矿井下海量的监控视频通过以太网传输至云计算中心进行集中处理,存在高延迟、高成本、高网络带宽占用等问题。针对上述问题,以深度可分离卷积为核心构建了轻量化卷积神经网络(CNN)模型,并通过引入残差结构对轻量化CNN模型进行优化,以... 煤矿井下海量的监控视频通过以太网传输至云计算中心进行集中处理,存在高延迟、高成本、高网络带宽占用等问题。针对上述问题,以深度可分离卷积为核心构建了轻量化卷积神经网络(CNN)模型,并通过引入残差结构对轻量化CNN模型进行优化,以提升模型对图像的特征提取能力。针对煤矿井下复杂的光照环境导致监控视频图像对比度低、影响模型识别准确率的问题,采用限制对比度直方图均衡化(CLAHE)算法提高图像的亮度和对比度,以提升模型的识别效果。将轻量化CNN模型经STM32Cube AI压缩后部署在嵌入式平台上,设计了基于轻量化CNN模型的视频监控终端,对煤矿井下监控视频在本地进行实时智能处理,实现井下违章行为实时识别和报警。实验结果表明,通过引入残差结构对轻量化CNN模型进行优化,以及采用CLAHE算法进行图像增强后,模型对煤矿井下各种违章行为的识别准确率能够达到95%以上,提升了对违章行为响应的实时性。 展开更多

关键词 煤矿智能视频监控 轻量神经网络 卷积神经网络 深度可分离卷积 残差结构 限制对比度直方图均衡化 嵌入式平台

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基于煤矿视频AI技术安全防范联控系统设计 被引量：5

11

作者 李富强 孙瑞江 《能源技术与管理》 2020年第6期179-182,共4页

煤矿人员安全视频智能分析系统依赖于视频算法对视频内容进行分析,通过提取视频中关键信息,进行标记或者相关处理,并形成相应事件和告警的监控方式。智能视频技术借助处理器的强大计算功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,获取实... 煤矿人员安全视频智能分析系统依赖于视频算法对视频内容进行分析,通过提取视频中关键信息,进行标记或者相关处理,并形成相应事件和告警的监控方式。智能视频技术借助处理器的强大计算功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,获取实际需要的信息。与传统的视频监控系统相比,系统具备了语音联动、视频联动及控制联动功能,可有效地遏制煤矿安全事故的发生。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 主动预防 视频联动 区域警戒

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矿用实时视频传输系统设计 被引量：14

12

作者 李文峰 路建通 +1 位作者 雷文礼 白慧 《工矿自动化》 北大核心 2020年第2期18-22,共5页

针对现有煤矿井下视频传输系统存在视频清晰度低、传输速率不稳定、兼容性差等问题,设计了一种矿用实时视频传输系统。该系统采用960 nm红外激光作为辅助光源,利用MCCD图像传感器采集视频信号,提高了低光照强度或黑暗环境下视频清晰度;... 针对现有煤矿井下视频传输系统存在视频清晰度低、传输速率不稳定、兼容性差等问题,设计了一种矿用实时视频传输系统。该系统采用960 nm红外激光作为辅助光源,利用MCCD图像传感器采集视频信号,提高了低光照强度或黑暗环境下视频清晰度;通过视频解码模块TVP5150将采集的PAL制式模拟视频信号转换为YUV数字信号,数字信号经多格式编码器进行H.264压缩编码,并在此基础上添加UDP报文头进行RTP封装,提高了视频数据传输的时效性;通过Live555流媒体服务器进行数据流化,使用ONVIF标准封装RTSP视频流,通过Socket网络编程实现实时视频流数据网络传输,提高了系统兼容性和传输速率稳定性。测试结果表明,该系统视频传输速率为2.190 Mbit/s,丢包率约为1.256%,达到实时视频传输要求。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 实时视频传输 视频采集 视频压缩 ONVIF

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基于自适应双通道先验的煤矿井下图像去雾算法 被引量：7

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作者 王媛彬 韦思雄 +1 位作者 段誉 吴华英 《工矿自动化》 北大核心 2022年第5期46-51,84,共7页

针对暗通道先验算法在处理煤矿井下图像时存在的图像失真、细节不足和图像暗光等问题,提出了一种基于自适应双通道先验的煤矿井下图像去雾算法。首先,根据大气散射物理模型与煤矿井下特殊环境,建立了煤矿井下尘雾图像退化模型。然后,融... 针对暗通道先验算法在处理煤矿井下图像时存在的图像失真、细节不足和图像暗光等问题,提出了一种基于自适应双通道先验的煤矿井下图像去雾算法。首先,根据大气散射物理模型与煤矿井下特殊环境,建立了煤矿井下尘雾图像退化模型。然后,融合暗通道与亮通道建立双通道先验模型来优化透射率,并加入自适应权重系数来提高透射率图的精度,采用梯度导向滤波代替传统导向滤波对透射率图进行细化处理。最后,结合矿井环境改进大气光值求取方法,根据尘雾图像退化模型复原图像。实验结果表明:该算法能够有效去除图像中的尘雾现象,避免了光晕模糊和过增强现象;相较于暗通道先验算法、Retinex算法、Tarel算法,该算法大幅提升了图像信息熵与平均梯度,使复原后图像的细节信息更加丰富,同时缩短了运行时间。 展开更多

关键词 煤矿视频监控图像 尘雾图像退化 图像复原 自适应双通道先验 暗通道 亮通道 透射率 梯度导向滤波

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基于DA-GCN的煤矿人员行为识别方法 被引量：9

14

作者 黄瀚 程小舟 +2 位作者 云霄 周玉 孙彦景 《工矿自动化》 北大核心 2021年第4期62-66,共5页

针对煤矿生产区域的监控视频较为模糊且人员行为类型复杂,常规行为识别方法的准确率较低的问题,提出了一种基于动态注意力与多层感知图卷积网络(DA-GCN)的煤矿人员行为识别方法。采用Openpose算法提取输入视频的人体关键点,得到3个维度... 针对煤矿生产区域的监控视频较为模糊且人员行为类型复杂,常规行为识别方法的准确率较低的问题,提出了一种基于动态注意力与多层感知图卷积网络(DA-GCN)的煤矿人员行为识别方法。采用Openpose算法提取输入视频的人体关键点,得到3个维度、18个坐标的人体关键点信息,降低模糊背景信息的干扰;通过动态多层感知图卷积网络(D-GCN)提取人体关键点的空间特征,通过时间卷积网络(TCN)提取人体关键点的时间特征,提高网络对不同动作的泛化能力;使用动态注意力机制,增强网络对于动作关键帧、关键骨架的注意力程度,进一步缓解视频质量不佳带来的影响;使用Softmax分类器进行动作分类。通过场景分析,将井下行为分为站立、行走、坐、跨越和操作设备5种类型,构建适用于煤矿场景的Cumt-Action数据集。实验结果表明,DA-GCN在Cumt-Action数据集的最高准确率达到99.3%,最高召回率达到98.6%;与其他算法相比,DA-GCN在Cumt-Action数据集和公共数据集NTU-RGBD上均具有较高的识别准确率,证明了DA-GCN优秀的行为识别能力。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 关键点提取 井下人员行为识别 动态多层感知图卷积 动态注意力机制

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基于改进EnlightenGAN的煤矿井下图像增强算法 被引量：4

15

作者 姚超修 蒋泽 胡亚磊 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期219-222,共4页

煤矿井下视频监控设备采集的图像受井下环境影响存在照度低、噪声大等问题,影响井上人员观看效果。现有的应用于井下的图像增强算法大多存在细节丢失、色彩失真、伪影等问题。针对以上问题,提出一种基于改进EnlightenGAN网络的图像增强... 煤矿井下视频监控设备采集的图像受井下环境影响存在照度低、噪声大等问题,影响井上人员观看效果。现有的应用于井下的图像增强算法大多存在细节丢失、色彩失真、伪影等问题。针对以上问题,提出一种基于改进EnlightenGAN网络的图像增强算法。网络使用井下低照度图片与井上正常光照图片进行非成对训练,指导生成器产生符合正常光照的高质量图像;通过使用正常图像、最大、平均以及最小灰度作为输入,确保亮度提升以及对比度增强;使用添加注意力机制的Res-UNet网络作为生成器,增强过程中保持了图像细节信息;通过使用全局-局部判别器保证了亮度一致。该算法经过主观视觉效果分析以及客观指标评判,满足用于井上视频展示的目的。 展开更多

关键词 煤矿视频监控 图像增强 生成对抗网络 残差模块

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基于改进分布估计的算法在井下监控系统中的应用研究 被引量：2

16

作者 梁燕华 芦君珂 田训鹏 《中国矿业》 2023年第12期92-99,共8页

视频监控系统在煤矿井下综采工作中应用广泛,而视频监控采集图像质量的高低直接决定工作人员安全和生产工作效率。目前,受井下粉尘、水汽和光源分布不均等因素的影响,采集的图像信息存在雾气较大、图像过曝光和对比度低的问题。传统的... 视频监控系统在煤矿井下综采工作中应用广泛,而视频监控采集图像质量的高低直接决定工作人员安全和生产工作效率。目前,受井下粉尘、水汽和光源分布不均等因素的影响,采集的图像信息存在雾气较大、图像过曝光和对比度低的问题。传统的暗通道先验去雾算法具有计算速度快、修复效果好的优点,广泛应用于井下去雾,但在处理煤矿井下尘雾大、光源分布不均的图像时会导致图像信息大量丢失和光源区域纹理受损等问题。针对这些问题,提出了一种改进透射率分布估计的井下去雾算法。通过利用暗态点光源模型,结合暗通道可信度权值因子和最优暗通道去雾图像,对透射率分布进行改进,对井下有雾图像进行去雾处理。试验结果表明,改进的透射率分布估计去雾算法相较于Retinex算法,峰值信噪比、信息熵、标准差和平均梯度分别提高了16.25%、31.39%、17.17%、48.47%,相较于传统暗通道先验去雾算法分别提高了47.24%、35.24%、21.64%、51.79%。实验数据表明改进的透射率分布估计去雾算法处理后的井下图像纹理细节损失小,对比度和清晰度都得到了有效提升。 展开更多

关键词 煤矿视频监控图像 尘雾图像去雾 暗通道先验 暗态点光源模型 透射率分布估计

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基于改进混合高斯模型的井下目标检测算法 被引量：8

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作者 张小艳 郭海涛 《工矿自动化》 北大核心 2021年第4期67-72,共6页

煤矿井下监控视频图像质量差、噪点多、光照易突变,采用传统混合高斯模型进行目标检测存在运行速度慢、算法复杂度高、易受光照影响等问题。针对该问题,提出了一种基于改进混合高斯模型的井下目标检测算法。使用改进的暗通道去雾算法对... 煤矿井下监控视频图像质量差、噪点多、光照易突变,采用传统混合高斯模型进行目标检测存在运行速度慢、算法复杂度高、易受光照影响等问题。针对该问题,提出了一种基于改进混合高斯模型的井下目标检测算法。使用改进的暗通道去雾算法对井下图像进行预处理,对井下雾图的缩略图求暗通道图,并采用双线性插值得到去雾图像;在混合高斯模型的基础上,使用改进的块建模策略降低建模复杂度,提高算法运行速度;结合三帧差分法,根据图像前景所占比例对高斯建模前期和建模后期设定不同的学习率,以抑制光照对目标检测的影响,提高建模速度和准确度。实验结果表明,当光照发生突变时,该算法能较好地描述检测对象,对光照变化有明显抑制作用;与三帧差分法、传统混合高斯模型相比,该算法可有效提高处理速度。 展开更多

关键词 煤矿井下视频监控 井下目标检测 混合高斯模型 块建模 自适应学习率 三帧差分法

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