[發明專利]一種基于向量場模型的行為分析方法

無效

• 申請號: 201210236008.9
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN103544466A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 鄭玉山;鄧正宏;夏杰
• 申請（專利權）人: 西安秦碼軟件科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利屬于視頻監控技術領域，尤其是涉及一種基于向量場模型的行為分析方法。

背景技術

近些年來，視頻監控系統在各行業已得到了廣泛應用，例如日常生活中的超市，與小區等所安裝的安全監控系統、交通方面所使用的違章監控系統、銀行系統所設置的柜臺監控等等。智能監控系統是非常復雜的，涉及到多方面的技術，現階段，背景清除法和圖片比對的方法仍然占有重要的位置，因為其實現簡單，方法成熟，在很多情況下效果也可以接受。但是常規的背景減除法和圖片比對方法的主要問題有：1、噪聲去除的麻煩，目前雖然有很多濾波和降噪的方法，但效果都不是特別可靠，而且每種算法的適用范圍有限，針對每個具體應用，都要選擇不同的算法和相應的聞值；2、輸入信息源單一(目前只有從視頻中提取的圖片)，信息相對殘缺(處理過程中難免信息丟失和走樣，缺乏校正機制)，對后續的處理造成了很大的困難；3、缺乏一個能對處理過程提供強有力支持的模型或結構，使各個階段處理過程中使用的法缺乏統一性，各自為政；4、行為識別的算法感覺不是很成熟，現在還沒有經過充分檢驗。因此為了社會的經濟與和平，解決這些技術問題，已刻不容緩。

發明專利內容

本發明專利所要解決的技術問題在于針對現在技術的不足，提供一種視頻方面基于向量場模型的行為分析方法。其設計合理、智能化程度高且使用效果好，推廣應用前景廣泛，能有效的解決視頻方面的一些重要技術問題。

為解決上述技術問題，本發明專利采用的技術方案是：一種基于向量場模型的行為分析方法。

上述方法是在視頻圖像序列中識別特征點，隨著目標的運動，把對應的點連接成向量，向量的運動則形成場，在運動的向量場中識別運動特征，從而判斷出異常情況，達到智能監控的目的，這樣可以不用進行圖像分割，不用必須得到目標的清晰輪廓。

基于向量場模型的方法，在系統的處理中，需要一個模型，這個模型需要具有以下特點：用向量表示運動物體特征點的運動，那么整個運動物體所有特征點的運動向量會形成一個場；這個場是歷史狀態相關的，當前狀態確定之后，會有一個預測模型對下一個狀態進行預測。當預測失效時，會產生一個暫且叫做“失效度”的量，我們對“失效度”有一個容忍閡值，當“失效度”屬于正常誤差范圍時，啟動校正機制重新預測，當“失效度”很大時，啟用我們的異常行為判定規則判斷是否出現異常，如出現異常，報警，否則啟用校正機制。

研究上述這種方法的目標：第一層目標：通過對特定目標(如人、車輛等)的分析，獲得某些特征的模板，在目標的識別與跟蹤過程中起到輔助作用；第二層目標：作為智能監控系統中的核心算法完成異常識別的任務；第三層目標：在特征點提取、向量場模型、特征抽象與表示、智能匹配等過程的算法充分完善的基礎上，實現一個類似人的視覺系統的智能視覺系統。

上述基于向量場模型的方法特征是：不再區分前景和背景，確定目標物依靠向量場中向量的分布狀態，比如向量密集的區域可以認為是目標區域，向量持續變化劇烈的區域可以認為是目標區域。這種方法還能有效地減少噪聲的影響，因為噪聲一般都是比較分散且有突發性，持續時間短。

上述基于向量場模型的方法特征是：以前的庫里存儲的信息從本質上來說就是圖像，所以比對的過程是非常耗時的，庫不可能做得很大，而這里的特征庫只是一些量，即使庫做得很大，比對的過程也不會對系統造成大的負擔。實踐證明，目前的主動式監控系統中90％以上的計算量都耗費在圖像處理相關的過程中，所以本方法雖然看起來過程繁多，涉及圖像處理的過程并不多，大部分過程對系統的壓力不大。和以往的方法相比，這里的特征庫存儲的是“特征信息”，而不是圖像信息。這種特征信息在向量場模型下，一般只表現為一個或多個數字，所以即使特征庫特別龐大，也不會有效率問題，所占據的存儲空間也很小。

上述基于向量場模型的方法特征是：在向量場模型更新的過程中，需要一個數據結構實時保存識別出來的特征信息，以備后用。這種方法對“歷史狀態”的依賴性更強，也可以說這是一個優勢，可以彌補以前方法中的很多不穩定因素。

基于向量場模型分析的初步探索。這是一種針對視頻監控系統中的行為分析的全新方法。首先從視頻流獲取一個動態的向量場，根據向量場中特定參量的特征變化判斷視頻中包含哪些事件，進一步判斷是否發生異常。

綜上所述，本發明專利不再單純依靠圖像處理算法，面是試圖把物理世界中客觀存在的一些規律和固有特征通過模型作用到智能監控系統的處理過程中，通過與傳統的依靠圖像處理算法和方法相結合，可以達到取長補短的作用。

下面通過附圖和實施例，對本發明專利的技術方法進一步的詳細描述。