智能视频监控在数字油田应用探析

《智能视频监控在数字油田应用探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、智能视频监控在数字油田应用探析　　【摘要】信息化技术在油田不断发展，智能视频监控系统受到了很大的关注，智能视频监控系统的建设是数字油田建设的关键之一。智能视频监控技术涉及模式识别、图像分析、图像处理、人工智能和其它学科领域，其智能化分析主要有对运动目标进行检测、分类、跟踪和数据分析还有事件的评估。【关键词】智能视频监控；模式识别；图像数字油田用来对对油田进行虚拟表示，是油田现场和人文信息采用联网技术汇集，从而可以探查该虚拟体并进行互动。数字油田作为一套应用系统连接地面与井下的闭环信息采集、双向进行数据传输和处理，在油田生产作业进程当中实时地对勘探开发方案的执行和相关技术的应用进行指导，作

2、为闭环系统包含所有主要价值循环过程。油田智能视频监控系统具有以下特点：（1）实时性；（2）高效性；（3）全方位性；（4）准确性。是在原有视频监控的基础上配合智能视频技术。8近年来，国内三大石油公司投入大量资金进行油田的数字化以及智能化改造，从而来提高企业竞争力。其中，油田数字化一个重要部分是智能视频监控系统的构件。不断需要对一般智能视频监控系统的架构与技术特点进行考虑，而且要对石油行业工作环境进行分析。2000年，美国国际高级研究项目署对HID（HumanIdentificationatDistance）远距离人脸识别项目进行了资助。EMW公司的IVM智能视频监控系统采用用先进的视频图像

3、处理技术，能够对潜在的危险事件进行实时、自动化检测、识别，对多种事件和行为进行进一步的侦测。北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室主要研究高度智能化的机器感知系统，并在智能机器人、三维视觉信息处理、言语听觉技术等领域都有很多研究成果[1]。1.智能视频监控的关键问题对油田现场进行智能视频监控的目标是使用机器代替人来监视场景及目标，智能视频监控主要理论是计算机视觉。MITAI实验室通过对对景物3D重建，通过图像得出形状信息划分三个表象阶段，分别为低层视觉、中层视觉和高层视觉。主要问题如下：（1）对运动目标进行快速检测、跟踪，分类及识别实时鲁棒的运动目标技术。（2）基于移动摄像机的视频监控

4、。（3）检测异常事件、对未来事件进行预测及报警。（4）非接触式身份识别。（5）运动分析以及行为理解。82.智能视频监控中的运动目标检测算法分析2.1相邻帧差法在运动目标检测中最常用的算法是相邻帧差法。该方法处分前景和背景图像是利用处于运动状态的物体在图像序列相邻两帧图像中出现比较明显的差值图像实现的。这种方案相对简单，假设差分图像为，第帧和第帧图像在分别为、，进行二值得到的结果是，那么得到查分运算公式如下：相邻帧差法基本要求：目标区域内噪声较小，速度不为0，亮度变化明显，背景基本无变化。采用相关方法来补偿全局运动，如坐标变换法、块匹配法区域差分双差分，双差分法等。双差分法主要利用噪声在时

5、间域上表现为难重复，孤立噪点采用相乘处理来消除。2.2光流法光流是空间运动物体被观测面上的像素点在运动时产生的瞬时速度场，包含了物体结构、动态行为重要信息，光流通常通过相机运动、目标运动或两者同时运动产生。光流法主要分为三类：基于频域的方法、基于梯度的方法和基于匹配的方法。（1）基于频域的方法借助速度可调的滤波组来对相位和频率信息进行输出，对初始光流估计具有很高的精确度，但是计算复杂，可靠性评价较差。8（2）基于匹配的方法该方法有两种：基于区域的方法、基于特征的方法。1）基于区域的方法主要用在视频编码中，先定位类似的区域，然后对光流通过相似区域的位移进行计算，存在光流不稠密的特点。2）基

6、于特征的方法不断定位和跟踪目标主要特征，具有鲁棒性特点，缺点是光流很稀疏，不容易进行特征提取和精确匹配。（3）基于梯度的方法利用图像序列的时空微分来对2D速度场进行计算。主要是光流计算时的可靠性评价因子的选择和可调参数的人工选取[2][3]。3.智能视频监控在数字油田的应用3.1油田应用的现状（1）新疆油田新疆油田比较早的对几个沙漠油田进行数字化建设进行实施，，但是对于老区块基本还没有实现自动化。需要对老区推广油田数字化改造从而来保证生产安全。（2）辽河油田辽河油田进行油气生产数字化建设只存在比较小的规模，很多老区基本没有对数字化系统建设进行开展。（3）塔里木油田8塔里木油田是国内第二大

7、油田。数字化建设发展具有不均衡的特点，现场采集部分自动化程度低，具有较大的系统建设缺口。3.2油田的数字化建设的特点（1）油区生产现场信息网络基础薄弱很多油区离城市比较远，处于比较偏僻的山区、戈壁或沙漠，能够依托的社会通信资源十分稀缺，油田自主进行网络投资建设费用高。所以，老油田生产现场网络基础薄弱，严重阻碍了数字化的进程。（2）数字化覆盖率较低、建设不平衡数字化覆盖率比较低；油水井、老区块较低、气井、新建区块具有较高的数字化。（3