无线视频传感器网络β-QoM目标栅栏覆盖构建算法

针对传统无线视频传感器网络(WVSN)目标栅栏因捕获图像宽度过小而导致的入侵检测失效问题,提出一个能确保捕获不小于β监测质量(β-QoM)的无线视频传感器网络β-QoM目标栅栏覆盖构建(WβTBC)算法。首先,建立视频传感器β-QoM区的几何模型,并证明了所有相邻视频传感器β-QoM区相交的目标栅栏捕获的入侵者图像宽度必大于等于β;然后,在对WVSN最优β-QoM目标栅栏覆盖建立线性规划模型的基础上,证明了它是一个NP-hard问题;最后,为了获得该问题的次优解,设计了一个启发式算法WβTBC。根据传感器间的逆时针β邻居关系建立WVSN的有向图,并采用Dijkstra算法在WVSN中搜索β-QoM目标栅栏。实验结果表明,WβTBC算法能有效构建β-QoM目标栅栏,且分别比螺旋外围外覆盖(SPOC)、螺旋外围内覆盖(SPIC)及目标栅栏构建(TBC)算法节省了23.3%、10.8%和14.8%的传感器节点。此外,在满足入侵检测要求的前提下,β值越小,WβTBC算法构建β-QoM目标栅栏的成功率越高,形成栅栏的节点越少,WVSN进行β-QoM入侵检测的工作周期越长。