秦鑫烽 王亞麗 吳明春

摘 要：海關(guān)查驗常用的手段是人工檢查，為了提高海關(guān)查驗的智能化，減輕海關(guān)人員的工作量，采用視頻處理技術(shù)對海關(guān)查驗平臺中每個集裝箱的到場時間、開箱、關(guān)箱、以及離場時間的檢測，本文采用QT對此檢測結(jié)果進(jìn)行顯示。

關(guān)鍵詞：海關(guān)查驗;Qt;視頻監(jiān)控

引言：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對外的進(jìn)出口貿(mào)易的不斷加大，海關(guān)在進(jìn)出口貨物的查驗中扮演者尤為重要的角色。海關(guān)查驗是指海關(guān)在接受報關(guān)單位的申報后，依法為確定進(jìn)出境貨物的性質(zhì)、原產(chǎn)地、貨物狀況、數(shù)量和價值是否與貨物申報單上已填報的詳細(xì)內(nèi)容相符，對貨物進(jìn)行實際檢查的行政執(zhí)法行為。海關(guān)查驗方式分為兩種，一種是人工查驗，另一種是設(shè)備查驗，在人工查驗中，我們需要對出境貨物的檢查包括對集裝箱的到來時間、開箱、關(guān)箱，以及箱子離場的時間進(jìn)行統(tǒng)計，并記錄到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。然而這種方式需要耗費大量的時間去記錄每個集裝箱的相關(guān)信息，并上傳到服務(wù)器上。祝勝男[1]等利用超像素級上下文特征對集裝箱進(jìn)行檢測，陳超[2]等通過模板匹配和特征匹配進(jìn)行集裝箱識別，張紹明[3]等則對大角度透視變形集裝箱進(jìn)行識別。而對于移動的集裝箱的識別，也有很多相應(yīng)的研究。文獻(xiàn)[4-7]分別用不同算法對運動物體進(jìn)行檢測，識別出運動的物體。本文主要論述的是采用視頻處理器技術(shù)將采集到的視頻信息進(jìn)行分析處理，得到放箱子、開箱、關(guān)箱、箱子離場的時間節(jié)點信息，同時使用QT制作界面將每個平臺的時間信息和開關(guān)門狀態(tài)的圖片顯示在界面上進(jìn)行顯示。

一、視頻處理

由于海關(guān)查驗平臺中具有眾多的攝像頭，此處只是對某個攝像頭的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)前的視頻信息不一定包含我們需要的信息，直接選取剪輯好的視頻進(jìn)行處理。在采集的視頻中選取具有的放箱，開箱等操作過程的視頻片段，對其進(jìn)行裁剪，合并，最終形成一個完整的流程。裁剪視頻的目的是為了在調(diào)試代碼中更快地看到效果，節(jié)省時間。

對視頻的操作就是對每張圖片進(jìn)行操作。原圖為圖1，首先讀取本地視頻，選取視頻中的感興趣區(qū)域，對開箱子和關(guān)箱子而言，采用去除人為干擾的因素來選取感興趣區(qū)域如圖2所示，由于感興趣區(qū)域的面積很小，為了更好地看出效果圖，本文在結(jié)果演示中將感興趣區(qū)域重新設(shè)置大小設(shè)置為400*400的矩形圖片。

接下來是提取矩形區(qū)域中的四根柱子，由于柱子是豎直方向的，所以采用水平方向的sobel邊緣檢測算法，獲得豎直方向的特征，對其進(jìn)行先腐蝕，后膨脹，設(shè)置閾值，將感興趣區(qū)域二值化處理獲得黑白圖像如圖3所示。關(guān)箱子的時候有四根柱子，所以白點總數(shù)多，選擇比較閾值，大于閾值則認(rèn)為箱子已經(jīng)關(guān)閉。

二、QT界面設(shè)計

1、打開視頻：使用Push Button按鈕來進(jìn)行點擊打開文件，使用OpenGL Widget控件顯示視頻信息。在UI界面上將Push Button和OpenGL Widget相關(guān)聯(lián)，在寫好的類中定義信號和槽函數(shù)，點擊按鈕就會產(chǎn)生一個信號，槽函數(shù)負(fù)責(zé)接收信號，在槽函數(shù)中我們編寫代碼，用來實現(xiàn)打開本地的文件選擇視頻，使用OpenCV讀取視頻信息。

2、顯示視頻：視頻的顯示就是將每一幀圖片，輪流的在該控件上顯示，需要定時器來不斷地更新該控件上的內(nèi)容，能達(dá)到視頻播放的效果。在此處添加圖像處理的代碼。如果定時器不更新，OpenGL Widget控件上，將會出現(xiàn)花屏。

3、顯示圖片和文本信息：Qt中顯示圖片和文字信息的控件可以使用QLabel，在UI界面中拖拽控件，并設(shè)置好合適大小。Qlabel可以接受多種格式的圖片，此處使用JPG格式圖片，先使用imread（）讀取圖片，然后將圖片加載到Qimage中，需要進(jìn)行相應(yīng)的格式轉(zhuǎn)換，使用Qpixmap獲取圖像，最后使用show顯示，完成Qt界面設(shè)計，放箱及開箱如圖4和5所示。

三、結(jié)論

本文介紹了在海關(guān)查驗平臺中對集裝箱的放箱，開關(guān)箱門以及拿走的視頻進(jìn)行分析，使用OpenCV視頻處理知識，完成了視頻監(jiān)控的主要任務(wù)，最終以QT進(jìn)行界面設(shè)計，實時顯示海關(guān)查驗過程。

參考文獻(xiàn)

[1] 祝勝男，郭煒煒，柳彬，張增輝，郁文賢.利用超像素級上下文特征進(jìn)行靠岸集裝箱船檢測[J].武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版），2019，44（04）：578-585.

[2] 陳超，牛王強(qiáng)，杜芃.基于模板匹配和特征匹配的集裝箱箱號識別算法[J].上海海事大學(xué)學(xué)報，2019，40（01）：65-70.

[3] 張紹明，毛藝凡，王建梅，馮甜甜.大角度透視變形集裝箱圖像箱號識別方法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，47（02）：285-290.

[4] 屈晶晶，辛云宏.連續(xù)幀間差分與背景差分相融合的運動目標(biāo)檢測方法[J].光子學(xué)報，2014，43（07）：219-226.

[5] 王聰，劉明光，齊飛.智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)動態(tài)目標(biāo)檢測與識別算法綜述[J].電氣技術(shù)，2018，19（09）：6-11.

[6] 賀超宇，鄭紫微，盧愿.基于SURF和FREAK的移動終端動態(tài)背景運動目標(biāo)檢測[J].光電子·激光，2019，30（02）：146-153.

[7] Musa M.Ameen，Alaa Eleyan. Score Fusion of SIFT & SURF Descriptors for Face Recognition Using Wavelet Transforms[J]. International Journal of Image， Graphics and Signal Processing（IJIGSP），2017，9（10）.

作者簡介：王亞麗，通訊作者，郵箱wangyali_buaa@163.com，本文由大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目支持