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1、图像压缩算法在仓储安全监控的应用综述-电子商务论文图像压缩算法在仓储安全监控的应用综述 文吕现伟周贝朵 摘要：仓储是整个物流过程的一个中心环节，是连接生产者和消费者的枢纽，仓储活动正常高效工作的前提是仓储环境的安全，发生在在仓库中的任何恶性事件，如火灾和非法入侵等等，都可能会对生命、财产造成巨大的威胁，并可能造成环境严重的破坏，因此需要有完整的安全理论、方法和程序来严格预防事故的发生。本文在详细分析目前仓储安全监控的实际需求基础上，将图像压缩技术有效应用到图像处理中，大大减少了仓储图像采集装置向上位机传送的图像数据量，不仅有效解决了数据传输压力大、资源消耗高的问题，而且为仓储安全监控的无线传输
2、提供了基础。 关键字：仓储安全，离散余弦变换，小波变换 引言 随着经济的全球化和科学技术的不断更新，以新型流通方式为代表的物流产业得到了迅速有效的发展，同时也给世界各国的经济带来了空前的发展机遇。物流业被人们誉为“第三利润源泉”，作为社会和企业谋求利益最大化的最新着力点，物流业得到了越来越多的重视。仓储作为物流系统中的重要一环，是生产者和消费者之间的纽带。近年来，仓储已经成为公司的重要职能之一，尤其是随着人们网上消费的增加，众多电子商务企业掀起了兴建仓储中心的浪潮。仓储安全是仓储正常有效工作的保障，始终贯穿于整个仓储的全过程，任何恶性事故都会造成巨大的生命财产损失。 1、仓储监控的国内外现状
3、1.1仓储监控的国外现状 在国外也有很多公司和学者对物流仓储安全监控技术进行了研究，如美国的SkywaySecurity公司研制了一种物流仓储安全视频监控系统，这个系统能够提供全方位的视频监控，由此可以有效地阻止非法侵入和偷盗，为消费者提供安心的服务。 美国的StealthMonitoring公司生产的系列远程视频监控系统，可有效实现防偷窃及对现场环境的监测。 英国伦敦的1stUnitedSecurity公司生产了用于仓储安全的巡逻监察系统，这个系统可提供现场环境的视频监控；Zamora，NicholasH研究了视频传感器网路中的成本和效率问题。 1.2仓储监控的国内现状 目前，国内外学者和各
4、大公司对物流仓储安全监控方面进行了大量的研究，主要集中在两个方面：一方面是对仓储中心环境参数，诸如光照度、温湿度等的监控；另一方面是实现对仓储中心的视频监控，以此预防火灾、入侵、偷盗等事件的发生以及事故原因的追溯。 国内的学者如肖维红以监控组态软件PCAuto3.62为主要支撑平台，设计了一种仓储安全监控系统模式，研究了该系统工作的原理和方法（技术角度）。 利用StrongArm1110+TMS320C6211的方案，张庆英设计了仓库视频监控系统，并以此实现了多路视频信号的输出。以C51单片机作为采集监控器，梁小利结合温度，湿度IR感应器实现了仓库环境（温度和湿度）信息的采集、存储以及显示。
5、基于无线通信孙秀芳设计了分布式监控系统，对温、湿度数据信息进行了记录和管理；基于PLC通讯与虚拟仪器技术郭陈等提出了一种开发平台，对现场环境的温度和湿度实现了自动闭环控制。 基于RFID和WebGIS技术，党子磊设计实现了一种仓储管理实时监控与可视化系统，可成功实现对库房视频、温度、湿度、烟感的监控以及安全事件报警处理等一系列功能；基于RFID技术，赵立强设计了一款用于化工类产品的仓储安全实时监控系统，这个系统可以实现对仓储环境中各种爆炸性、腐蚀性、有毒有害气体以及温度、湿度的实时检测。 综上，国内学者对物流仓储安全监控方面的研究取得了一定的成果，但大部分学者主要集中在对仓储环境的温、湿度参数
6、的监测；部分学者的设计涉及到了对现场视频数据的采集和存储，但多数均采用有线传输方式，在仓储安全监控中采用无线传输方式对视频数据进行传输的研究很少，且离真正在现场应用还尚有一段距离。国外的公司和学者已对仓储安全监控方面取得了一定的成果，也实现了对现场视频数据的采集，能实现对仓储现场的全方位监控，但多数公司的视频监控产品仍采用有线传输方式，部分学者对视频的无线传输进行了研究，但离在仓储实际中应用还尚有一段距离。随着科技的进步，对数据的传输采用无线方式，该种方式安装方便、具有较强的灵活性，同时具有较高的性价比，由此，无线方式必然成为仓储中心安全监控装置的一个新的发展方向，今后的趋势必将是视频技术与无
7、线传输技术的有效结合。 2、图像压缩算法 图像压缩就是减少表示数字图像时所需要的数据量，目前常用的压缩编码方法可以分为两大类：一类是无损算法：又称为可逆编码，解压缩时可以完全恢复原始数据；另一类是有损压缩：又称不可逆压缩，不能完全恢复原始数据，一定的效果失真来换取可观的图像压缩比。当前广泛运用的图像压缩处理技术有：基于离散余弦变换的图像压缩、小波变换编码。本文也从这两类比较常用的图像压缩处理技术进行了国内外研究现状分析。 2.1离散余弦变换编码 离散余弦变换DCT（DiscreteCosineTransform）是由20世纪70年代提出来的一种编码方式，目前是一种最小均方误差条件下的次最佳正交
8、变换。JPEG（JointPhotographicExpertsGroup，联合图像专家小组）图像格式采用的核心压缩算法就是基于离散余弦变换。 在DCT快速算法方面： Guleryuz在文献中介绍了第一代DCT及其应用，主要是表现在面向波形快速算法进步上，例如一个1616图像子块直接DCT需要很多次的操作，在JPEG解码时，计算（正离散余弦变换）的时间大约占总时间的37.7%。利用二维DCT/IDCT的正交可分解性，20世纪90年代末DCT快速算法已近极限。随着研究的进一步深入，LeeB运用DCT的正交性、对称性，进行一个1616图像块的DCT需要时间降为原来的(1/41/3)，大大提升了DC
9、T运算速度。 在图像块效应消除或减少方面： 离散余弦变换从本质上讲是傅里叶变换的一种，因此其具有傅里叶变换的缺点（由于对低频系数的量化导致相邻块之间的强度不连续，易产生块虚像），随着研究的深入，基于离散余弦变换图像压缩算法的缺点也逐步凸显出来，例如在低比特率环境状态下，压缩图像会出现方块效应。这是由于图像信号是不平稳的，很难用Gauss来描述出来，用余弦基作图像信号的非线性逼近其结果也不是最优的。 2.2小波变换编码 小波图像变换的常用方法是采用二维离散小波变换，二维离散小波变换是将二维图像在不同尺度上进行分解，分解的结果为：近似分量cA、水平细节分量cH、垂直细节分量cV和对角细节分量cD。
10、为充分体现小波变换的多尺度分析，通常采用二维小波变换的Mallat算法。Mallat算法为Mallat提出的快速塔式分解算法，即将仓储图像经过二维小波变换分解为一系列尺度、方向和空间局部变化的子带。 DavidTaubman在文献根据图像编码算法发展的一些更新成果，如LZC（LayeredZeroCoding）算法，开发出了最佳截断嵌入码块编码算法，即EBCOT算法，该算法在本质上与EZW和SPIHT算法有一定的联系，但与EZW和SPIHT算法相比，EBCOT算法具有比较出色的性能，例如具有信噪比可伸缩性、分辨率可伸缩性及随机存取特性。除此之外，Pearlman在文献中提出的SPECK算法，也
11、具有很好压缩效果。 3、结论 仓储作为物流过程中的重要环节，越来越受到人们的重视。仓储安全是仓储正常运行的必备条件，任何意外的安全事故都会造成财产的重大损失并阻碍物流的顺畅运行，本文在详细分析目前仓储安全监控的实际需求基础上，将图像压缩技术有效应用到图像处理中，大大减少了仓储图像采集装置向上位机传送的图像数据量，有效节省了能源。 参考文献 1孙秀芳,程光.基于无线通信的仓储中心环境监控系统设计J.场现代化,2012,4. 2武瑛.DCT变换在图像压缩中的应用J.计算机与现代化,2013,04:103-106. 3王延求.DCT变换图像压缩编码算法J.中国科技信息,2014,15:122-123. 4张健，张思杰，汪振兴，张滨，刘青.基于小波变换的图像快速压缩算法J.电视技术，2011,23:25-28+39. 5陈文静，罗万杰，谢元龙.基于提升小波变换的视频图像编码技术研究J.微型机与应用，2014,08:42-44+48. 作者单位：北京物资学院研究生部。
