《智能识别系统实现与实训》单元2 - 学习情境2

单元2使用数字成像设备获取图像数据0102情境1用高清摄像机采集需要的图片情境2用高清摄像机采集需要的视频03情境3三维图像数据采集学习情境2用高清摄像机采集需要的视频01030204情景概述知识准备案例讲解总结PART01情境概述情境2用高清摄像机采集需要的视频情境概述学习情境描述高清摄像机的首要功能就是视频采集，又称录像。为智能图像识别系统采集所需视频，首先需要我们掌握如何设定摄像机的工作模式，如何配置摄像机的工作参数；其次，要学会使用摄像机的视频预览功能来检查视频采集效果；如果有必要，还要能够开发应用软件实现摄像机视频采集数据的接收和显示，以确认视频采集质量。情境2：用高清摄像机采集需要的视频情境概述学习目标能够正确选择摄像机工作模式和工作参数，以便按要求完成视频采集任务。学会使用摄像机的视频预览功能，通过观看摄像机采集的视频，对摄像机工作参数设定是否合理做出判断。能够通过Python编程，实现对高清摄像机采集的视频进行接收和显示。情境2：用高清摄像机采集需要的视频情境概述本学习情境的任务书根据园区快递人员管理系统建设要求，为了确保摄像机采集上传的监控视频符合人脸识别软件的输入要求，公司主管要求你通过Python编程，开发一个视频查看软件，用于对监控摄像机采集的视频进行接收、查看。为了顺利完成任务，你首先要了解该系统后台部署的人脸识别软件对输入视频的具体要求，以此作为正确设定摄像机工作参数的依据；然后，你还要了解园区快速人员管理系统的结构和工作过程，掌握可以接收摄像机视频采集数据的不同方法；在完成了这些准备工作后，你就可以动手进行相关软件的开发了。情境2：用高清摄像机采集需要的视频情境概述园区快递人员管理系统简介这是一个某工业园区为了做好疫情防控，针对快递人员进入园区进行授权管理和轨迹跟踪而建的人脸识别应用系统。情境2：用高清摄像机采集需要的视频该系统由前端设备和管理后台两大部分构成。部署在园区内道路沿线、以及园区内各类建筑物出入口的高清监控摄像机，能够全天侯24小时不间断工作。这些摄像机在实时上传各自覆盖区域监视视频的同时，还能够对视频画面中出现的人脸进行检测、抓拍和录像。

PART02知识准备情境2用高清摄像机采集需要的视频知识准备引导问题用什么方法可以查看到监控摄像机采集的视频？如何判断监控摄像机采集到的视频符合质量要求？如何确保监控摄像机采集到的视频符合质量要求？如何设置摄像机与视频采集相关的工作参数？情境2：用高清摄像机采集需要的视频知识准备知识点介绍

情境2：用高清摄像机采集需要的视频1、视频及其基本属性知识准备视频由一组连续的相互关联的图片构成，可以给我们提供动态的视觉效果。这组连续的相互关联的图片又称为一个“图像序列”，其中的任何一张图片是又称为该视频中的一帧图像。相对于一张照片（或图片）而言，视频是多帧相互关联的图像，是动态的，也称为视频流；而图片指静态的图像，相当于视频中的一帧画面。视频与图片：情境2：用高清摄像机采集需要的视频视

频图

片知识准备视频文件的基本属性包括：分辨率、编码方式、文件格式、码率等，这些都是我们在明确视频采集要求时通常会用到的指标。情境2：用高清摄像机采集需要的视频视频分辨率是用于度量图像内数据量多少的一个参数，高清摄像机输出的视频画面分辨率至少是1920*1080。分辨率会影响画面的清晰度，视频分辨率越高，它的画面像素量就越多，图像的层次和细节也就越丰富，图像也就越清晰。同时，视频文件的大小也会更大。

视频编码方式所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。对视频进行编码的目的是为了方便通过网络，进行视频数据传输。常用的视频编码方式有：H.264、H.265、MPEG。视频文件格式指视频保存的一种格式。为了适应储存视频的需要，人们设定了不同的视频文件格式来把视频和音频放在一个文件中，以方便同时回放。视频文件格式有不同的分类，常见的有：wmv、rm、mp4、3gp等。视频码率是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码流，单位是kbps或Mbps。码率越大，说明单位时间内取样率越大，数据流精度就越高，这样表现出来的的效果就是视频画面更加清晰、画质更高。视频帧率指每秒视频播放时长中显示的帧数(FramesperSecond，简:FPS)，它表示图形处理器处理视频画面时每秒钟能够更新的次数。视频帧率影响的是画面流畅感，帧率越高，视频画面就越流畅。2、视频的采集与输出知识准备情境2：用高清摄像机采集需要的视频摄像机的主要功能是对监视场景进行视频采集与输出，同时也可以根据需要进行监视场景的图片抓拍和输出。在进行视频采集时，有手动录像和自动录像两种工作方式可供选择，可使用厂商提供的WEB客户端配置管理软件进行设定。自动录像自动录像时需要设定触发条件、录像时长，当满足触发条件的事件发生时就立即启动录像功能，并在设定的时长到达时结束录像。手动录像手动采集要先打开预览功能，观察摄像机会传来的监视画面，然后按下“录像”按钮即可对感兴趣的画面进行录制。视频的输出：无论是手动录像还是自动录像，要确保采集到的视频能够正常输出，都需要事先设定好视频的存储地址，以及视频输出的控制参数（如：视频分辨率、视频编码模式、视频文件格式、视频码流、视频帧率等）。知识准备情境2：用高清摄像机采集需要的视频使用摄像机采集视频的工作流程如图所示：3、视频质量及其影响因素分析知识准备情境2：用高清摄像机采集需要的视频“视频质量”指摄像机采集输出的视频能够满足采集要求的程度，越符合采集要求的视频，质量就越好。视频质量基本概念用途一：供观看使用从满足观看的要求出发，视频在播放时应该给人以良好的视觉效果，即视频中呈现的景物要清晰明亮、视频画面的色彩不失真、视频画面要流畅不卡顿等。用途二：供分析使用从满足分析使用的要求出发，会对视频画面中具体目标（区域）的分辨率

、视频帧率、视频编码方式、视频文件格式等提出具体约定。视频采集要求源自于视频的用途知识准备视频质量检查情境2：用高清摄像机采集需要的视频观察判断采集到的视频是否符合采集要求，通常会从如下三个方面入手进行检查：

视频是否符合采集要求吗？

首先，检查视频分辨率、帧率、编码方式、视频文件格式是否符合约定要求；①其次，结合后续分析及识别要求，检查视频画面中目标（如人体、人脸、车辆、车牌等）区域的分辨率是否达标；②最后，就是检查视频播放时的视觉效果，譬如，除了画面清晰、色彩正常外，最主要的就是画面流畅不卡顿。③知识准备影响视频质量的因素情境2：用高清摄像机采集需要的视频1）摄像机选型要结合摄像机监控场景、监控目标的具体特点，从视频采集要求出发，明确摄像机产品的主要技术指标（如：视频分辨率、帧率、编码方式等），以及需要具备的自动化、智能化功能（如：电动变焦、自动曝光、自动白平衡等），并以此指导摄像机采购选型工作。2）摄像机安装调试要注意摄像机的安装高度、角度和镜头焦距调节，确保画面中的目标清晰度且姿态良好。

3）摄像机工作模式及工作参数配置要结合网络传输条件及视频用途配置好视频码率，要根据现场光照条件和被识别目标的运动特性，配置好摄像机的光圈、快门，以及自动白平衡、自动测光补光、昼夜转换等工作模式。4）优化摄像机工作模式及工作参数

要根据实际采集到的视频数据存在的质量问题，对摄像机安装位置、工作模式、工作参数做必要的修正和优化。要确保摄像机能够采集到符合使用要求的视频，下面四个环节的工作必不可少。知识准备摄像机视频采集工作参数的设置情境2：用高清摄像机采集需要的视频使用摄像机进行视频采集时需要事先正确配置视频文件的基本属性（如：编码模式、分辨率、帧率等）；同时，对视频输出时使用的码流进行配置。可以利用生产厂商提供的产品使用手册和WEB客户端配置管理软件，对摄像机进行视频采集时的工作参数进行设定。4、接收摄像机采集的视频数据知识准备接收摄像机采集的视频数据情境2：用高清摄像机采集需要的视频方法一：利用摄像机厂家提供的产品配置管理软件对摄像机采集的视频进行预览，预览过程中使用“录像”功能即可对需要的视频进行录制，被录制的视频会保存到提前设定好的存储路径下。方法二：对已经设定好的自动视频采集任务，可通过摄像机厂家提供的产品配置管理软件中的“视频回放”功能，可对已经采集到的视频进行查看，并将需要进一步分析处理的视频下载到本地保存。方法三：开发应用软件，利用厂家提供的SDK通过API实时接收摄像机采集的视频,或从通过SDK事先设定的视频存储地址中取出视频文件。PART03案例讲解情境2用高清摄像机采集需要的视频案例讲解城市智能交通系统是一种常见的智能图像识别应用系统，它利用部署在道路沿线的高清交通摄像机，实时获取道路交通状态图像数据（视频、图片），然后将它们通过网络传送到城市交通大数据中心，经由中心构建的图像处理分析平台，得到有关道路上行驶车辆的属性与行为识别结果，以及道路上产生的各种交通事件的识别结果，用于开展交通执法、交通秩序管理和交通出行服务。情境2：用高清摄像机采集需要的视频案例讲解智能交通识别服务器通常具备下列功能：设备管理：对需要接入系统的前端交通摄像机进行增加、更改和删除，并对设备名称、设备编号、设备IP地址、设备用户及权限等内容进行维护；车辆监测记录：可实时检测、捕获通行车辆图像，并自动获取车身颜色、车辆号牌、车型、车标、车速等数据；违法行为监测：可对车辆逆向行驶、变道行驶等交通违法行为进行实时检测与取证；交通事件检测：可对停止事件、逆行事件、行人事件进行实时检测与告警等。交通流参数检测：可准确采集交通流量、平均车速等数据。情境2：用高清摄像机采集需要的视频智能交通系统的图像处理分析平台通常由智能交通识别服务器、数据库服务器、应用服务器、存储设备等构成。案例讲解本案例给大家演示的是如何基于智能交通识别服务器SDK，通过Python编程，实现对智能交通识别服务器的连接访问，获取交通摄像机上传给服务器的道路监控视频图像，并进行视频图像及交通事件展示。情景2：用高清摄像机采集需要的视频工作步骤：确定数据源确定展示方式确定展示页面html代码确定程序所需入参确定编程所需模块构建项目可执行文件导入程序所需模块构建程序启动入口及程序入参解析及处理Websocket服务端搭建

道路监测画面视频数据获取道路监测画面实时websocket推送http简易服务搭建多线程启动http及websocket服务

交通视频及事件展示界面交通事件展示区域案例讲解程序执行流程如下，具体实操可参考教材中给出的程序源代码。情景2：用高清摄像机采集需要的视频PART04总结情境2用高清摄像机采集需要的视频总结总结情境2：用高清摄像机采集需要的图片

在本情境中，我们主要介绍