視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同覆蓋及動(dòng)態(tài)調(diào)度方法研究.pdf

1、隨著社會(huì)安全需求的高速增長(zhǎng)，以視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)為標(biāo)志的監(jiān)控系統(tǒng)由于其優(yōu)異的信息獲取能力而受到越來(lái)越多的關(guān)注，兼具智能處理與協(xié)同監(jiān)測(cè)功能的視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景非常廣闊。目前，我國(guó)大部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于沒(méi)有充分利用多視頻傳感器之間的協(xié)同而效率不高，無(wú)法應(yīng)對(duì)靈活多變的監(jiān)控需求。因此，研究視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋能力及其協(xié)同調(diào)度機(jī)制，對(duì)視頻監(jiān)控發(fā)展具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于能量有效性的視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同覆蓋

2、算法設(shè)計(jì)。首先研究了視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同覆蓋問(wèn)題，同時(shí)考慮區(qū)域覆蓋率要求與特定動(dòng)態(tài)目標(biāo)覆蓋要求，提出了拓展節(jié)約系數(shù)算法(Extended Saving Factor Algorithm)與最大鄰居算法(Maximal Neighbor Algorithm)兩種網(wǎng)絡(luò)協(xié)同覆蓋算法。本文提出的方法在滿足多種覆蓋需求前提下，實(shí)現(xiàn)了視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的均衡，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。⑵基于群智任務(wù)調(diào)度的移動(dòng)視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控策略設(shè)計(jì)。針對(duì)大型場(chǎng)景中視頻傳感器

3、網(wǎng)絡(luò)存在臨時(shí)活動(dòng)熱點(diǎn)的問(wèn)題，提出了通過(guò)發(fā)布群智感知任務(wù)，利用智能手機(jī)（移動(dòng)視頻傳感器）實(shí)現(xiàn)臨時(shí)熱點(diǎn)監(jiān)控的系統(tǒng)調(diào)度策略。從供需雙方效益最大化的角度提出了三層系統(tǒng)架構(gòu)并設(shè)計(jì)了群智任務(wù)分配方案。為了提高任務(wù)完成效率，本文在Lin-Kernighan算法構(gòu)建的初始任務(wù)路徑規(guī)劃基礎(chǔ)上，根據(jù)視頻傳感器感知范圍有限的特性，提出了路徑優(yōu)化方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了論文所提出的系統(tǒng)調(diào)度策略的有效性和合理性。⑶基于嵌入式視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的節(jié)點(diǎn)功能實(shí)現(xiàn)。研究了面

4、向視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同覆蓋的圖像處理方法和面向協(xié)同調(diào)度的云臺(tái)控制方法。本文選用SEED-DEC6437數(shù)字信號(hào)處理開發(fā)平臺(tái)與EVI D70C云臺(tái)攝像頭開發(fā)了嵌入式智能視頻傳感器節(jié)點(diǎn)的圖像處理模塊。為保證節(jié)點(diǎn)的可拓展性，本文在嵌入式節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)了Canny算法、混合高斯模型、Vibe算法等多種經(jīng)典圖像處理算法。此外，通過(guò)RS232C串口控制協(xié)議實(shí)現(xiàn)了對(duì)云臺(tái)攝像頭的實(shí)時(shí)調(diào)度控制，有效提升了視頻傳感器節(jié)點(diǎn)的靈活性與實(shí)用性。這套多功能視頻傳感器平