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

1、隨著社會安全需求的高速增長，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越多的關(guān)注，兼具智能處理與協(xié)同監(jiān)測功能的視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景非常廣闊。目前，我國大部分視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于沒有充分利用多視頻傳感器之間的協(xié)同而效率不高，無法應(yīng)對靈活多變的監(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，對視頻監(jiān)控發(fā)展具有重要的理論意義與應(yīng)用價值。
　　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。首先研究了視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同覆蓋問題，同時考慮區(qū)域覆蓋率要求與特定動態(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，實現(xiàn)了視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的均衡，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。⑵基于群智任務(wù)調(diào)度的移動視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控策略設(shè)計。針對大型場景中視頻傳感器

3、網(wǎng)絡(luò)存在臨時活動熱點的問題，提出了通過發(fā)布群智感知任務(wù)，利用智能手機(jī)（移動視頻傳感器）實現(xiàn)臨時熱點監(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，實驗結(jié)果驗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)平臺的節(jié)點功能實現(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)度的云臺控制方法。本文選用SEED-DEC6437數(shù)字信號處理開發(fā)平臺與EVI D70C云臺攝像頭開發(fā)了嵌入式智能視頻傳感器節(jié)點的圖像處理模塊。為保證節(jié)點的可拓展性，本文在嵌入式節(jié)點上實現(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RS232C串口控制協(xié)議實現(xiàn)了對云臺攝像頭的實時調(diào)度控制，有效提升了視頻傳感器節(jié)點的靈活性與實用性。這套多功能視頻傳感器平