基于计算机视觉的景区智能监测系统设计与实现课题申报

学院

计算机科学学院

适用专业

计算机科学与技术

论文（设计）题目

基于计算机视觉的景区智能监测系统设计与实现

指导教师姓名

石云

指导教师职称

教授

课题来源

生产或社会实际

课题类型

设计

说明：1、若课题来源于教师的科研项目，请填写科研项目名称，来源；

2、若课题来源于生产或社会实际，请写明来源单位。

毕业论文（设计）地点

六盘水师范学院

预计完成课题周数

14周

一、课题基本内容及要求

㈠设计基本内容：

1、用户管理模块

注册与登录：支持游客和管理员通过账户进行登录，确保系统的安全性。

权限控制：根据用户角色设置不同的访问权限，保障信息安全。

2、游客流量统计模块

游客流量统计：通过实时分析监控视频流，统计景区内游客数量和分布情况，帮助管理者了解游客的活动趋势与密集区域，为人流引导和安全管理提供数据支持。

3、安全守护模块

异常行为检测：识别游客的异常行为，并及时发出警报。此功能能够提高景区的安全性，及时处理突发事件。

4、兴趣偏好分析模块

游客停留时长分析：通过计算游客在不同景区景点的停留时间，提供游客喜好的分析结果，帮助景区优化资源配置。

5、系统管理与维护模块

日志记录与审计：记录系统操作日志、监控数据，提供安全审计功能，确保系统稳定运行。

㈡设计基本要求：

本设计旨在开发一个基于计算机视觉的景区智能监测系统，以满足景区对于游客流量管理、安全监控以及兴趣偏好分析的需求。系统需具备高度的自动化与智能化水平，能够实时处理监控视频数据，提供精准、可靠的监测结果。

㈢论文或设计说明书要求

学校要求：

1.基本内容及主要要求：

设计并实现一个基于计算机视觉的景区智能监测系统，该系统需包含游客流量统计、安全守护（异常行为检测）、兴趣偏好分析（游客停留时长分析）以及用户管理等功能模块。

系统需具备实时性、准确性和稳定性，能够处理大量监控视频数据，提供及时、有效的监测结果。

详细说明系统的架构、算法实现、数据库设计以及用户界面设计等内容。

2.基本内容及要求是后续内容的原始依据：

本部分列出的基本内容及主要要求将作为后续“任务书”和“开题报告”中主要内容、主要要求的依据，确保设计的连贯性和一致性。

撰写建议：

1.基本内容撰写建议：

问题定义和初步需求分析：

背景介绍：随着旅游业的发展，景区游客数量不断增加，对游客流量管理、安全监控以及兴趣偏好分析的需求日益迫切。

现状分析：当前景区普遍采用人工监控和统计的方式，存在效率低下、准确性不高以及无法实时处理大量数据等问题。

组织结构和业务流程：系统需与景区的监控中心、安全部门以及数据分析部门紧密合作，实现数据的实时采集、处理和分析。

概述系统要实现的功能：利用计算机视觉技术设计开发一个景区智能监测系统，实现游客流量统计、异常行为检测、游客停留时长分析以及用户管理等功能，提供精准、实时的监测结果，提升景区的管理效率和服务质量。

系统主要功能点：

游客流量统计模块：实时分析监控视频流，统计游客数量和分布情况。

安全守护模块：识别异常行为，及时发出警报，提高景区安全性。

兴趣偏好分析模块：分析游客停留时长，提供游客喜好分析结果。

用户管理模块：支持游客和管理员的注册、登录以及权限控制。

2.基本要求撰写建议：

性能/容量：系统需支持大量游客数据的实时处理和分析，响应时间不超过0.04秒，能够处理200GB以上的监控视频数据。

可靠性（可用性）/可复原性：系统需具备7×24小时稳定运行的能力，全年故障停运时间累计不超过5小时。在发生错误和故障时，系统需能够自动恢复功能并重建性能水平。

可维护性/可管理性：系统需具备易于维护和管理的特性，包括故障排查能力、系统修正、升级、备份和恢复机制等。

安全性：系统需采用传输加密和存储加密技术，防范未被授权的用户行为。同时，需对内部不同级别的权限用户进行严格控制。

易用性：系统需具备友好的用户界面和操作流程，提高用户的使用体验。

数据一致性：系统需确保数据的编码、语言和冗余数据的一致性要求，包括在发生数据变更时能够及时更新所有相关记录。

系统/环境条件及限制：系统需考虑现有软硬件条件、平台条件和网络条件的限制，确保在各种环境下都能稳定运行。

3.论文或设计说明书等其他要求：

认真查阅并分析、总结中外文献资料，参考文献不少于15篇，其中至少包含一篇英文参考文献，近三年的参考文献不少于总篇数的70%。

撰写不少于0.2万字的文献综述，对国内外相关研究成果进行总结和分析。

在对软件开发全过程进行总结、提炼的基础上撰写专业论文（毕业设计说明书），正文字数（不含题目、摘要、参考文献、致谢、附录等内容）不少于1.0万字。论文应中心突出、内容充实、论据充分、论证有力、数据可靠、结构紧凑、层次分明、图表清晰、格式规范、文字流畅。格式需符合学校格式要求。

二、课题特点

本课题“基于计算机视觉的景区智能监测系统设计与实现”归属于计算机科学与技术专业的人工智能与大数据处理研究方向，与专业的培养目标高度契合。该系统针对景区管理中普遍存在的游客流量监控不精确、安全监测智能化不足及游客行为分析缺乏数据支撑等挑战，巧妙运用计算机视觉、人工智能算法及大数据分析等核心知识，实现了对景区游客流量的精确统计、异常行为的智能识别、游客兴趣偏好的深度挖掘以及权限管理的精细化。

在系统构建过程中，引入了先进的深度学习算法与计算机视觉技术，相较于传统方法，这些技术在提高监测准确性和实时性方面展现出显著优势，显著增强了系统的智能化特性。同时，结合云计算与大数据技术，系统能够高效处理和分析海量的监控视频数据，为景区管理决策提供强有力的数据支撑。

课题的开发与设计流程，全面涵盖了面向对象分析、设计、实现、测试等软件开发的核心环节，以及数据库的规划与设计，这一过程深刻锻炼了学生在软件开发全流程中的专业能力。学生不仅深入理解了计算机视觉算法与大数据处理技术的精髓，还学会了如何灵活应用这些技术解决实际应用问题。通过亲身参与需求分析、系统设计、代码编写、测试验证等各个环节，学生的团队协作能力、沟通技巧以及解决复杂工程问题的能力均得到了显著提升。

三、此课题往届是否做过？若已做过，写明做过几次，本届有何新的要求？

此课题“基于计算机视觉的景区智能监测系统设计与实现”虽在相关领域内有类似研究，但具体至此系统设计的全面性与技术细节上，尚未有完全一致的往届作品。若从广义上理解，基于计算机视觉的智能监测系统在不同场景下已有多次探索，但针对景区这一特定环境，结合最新的技术进展与功能需求进行系统设计，仍属于新颖尝试。

往届相关研究可能侧重于计算机视觉的某一技术点，如人脸识别、行为识别等，或仅停留在理论探讨与初步实现阶段。而本届课题则要求在此基础上，进行更为深入的系统化设计与实现，包括但不限于：

技术层面：采用最新的深度学习算法优化计算机视觉模型，提升识别精度与实时性；

功能层面：增加游客流量预测、异常行为智能预警、景区资源优化调度等高级功能；

应用层面：确保系统能够无缝集成至景区现有管理体系，提供直观易用的用户界面与数据分析工具。

因此，本届课题在技术要求、功能实现及应用场景上均提出了更高要求，旨在推动景区智能监测技术的实质性进步。

四、课题的难易程度、工作量（论文字数或说明书字数、图纸数量），以及对学生的知识、技能有何要求等

课题性质：此课题属于系统开发类，旨在通过算法优化与系统集成，实现景区智能监测的全方位功能。

难易程度：课题内容深度广，涉及计算机视觉、深度学习、大数据分析等多个技术领域，且需考虑系统的稳定性、可扩展性及用户体验，因此难度较大。同时，系统需满足实时性要求，处理大量视频数据，进一步增加了技术实现的复杂性。

工作量：

文献查阅：需广泛查阅国内外关于计算机视觉、智能监测、大数据分析等领域的最新研究成果，预计至少需阅读50篇以上相关文献；

系统设计：设计涵盖视频采集、预处理、特征提取、模型训练、结果分析等多个模块，预计需设计超过10个核心模块；

代码实现：采用Java等语言，预计编写代码量超过5万行；

测试验证：设计全面的测试用例，包括单元测试、集成测试、系统测试等，确保系统稳定可靠。

学生知识技能要求：

熟练掌握计算机视觉基本原理与算法；

深入理解深度学习框架（如TensorFlow、PyTorch）及其应用；

具备大数据分析与处理能力，熟悉SQL/NoSQL数据库；

具备良好的编程基础，熟悉Java等编程语言；

具备一定的文献检索与处理能力，能够独立完成科研报告的撰写；

强调工程实践能力、创新思维与团队合作能力。

结论：此课题难度较高，工作量巨大，要求学生具备扎实的专业知识与技能，以及良好的科研素养与团队协作能力。

• 完成本论文（设计）的条件是否满足？若不满足，如何解决？（含上机时数）

主要条件：

硬件环境：需配备高性能服务器或工作站，支持GPU加速，以满足深度学习模型训练与视频数据处理的需求；

软件环境：安装最新版本的深度学习框架（TensorFlow、PyTorch）、数据库管理系统（MySQL）、开发工具等；

需求分析：已充分调研景区智能监测系统的市场需求与技术现状，明确系统设计目标与功能要求；

上机时数：从设计开题至设计答辩，预计需投入至少300小时的上机时间，包括算法调试、系统测试与文档编写等。

是否满足：

硬件与软件环境方面，学校实验室已配备相应设备，满足开发需求；

需求分析已完成，具备明确的设计目标与功能要求；

上机时数方面，结合设计进度安排，预计能够确保充足的时间投入。

不满足解决方案：

若软件环境配置遇到问题，可寻求教师或技术人员的帮助，确保开发环境顺利搭建；

上机时间不足时，需合理规划时间，提高开发效率，必要时可申请延长实验室开放时间。

六、教学系审核意见：

该题目符合专业培养目标和教学基本要求原则，能使学生受到全面的专业基本训练，选题紧密结合生产和社会实际，难度和工作量适当，具有学科性、专业性，能体现专业的主干学科方向。

同意作为毕业设计选题。

教学系主任（签字）：20××年 月 日

七、学院毕业论文（设计）工作领导小组审批意见：

经学院毕业论文（设计）工作领导小组审核，同意作为毕业设计选题。

组长（签字）：20××年 月 日