[發(fā)明專利]用于通路交叉口上靜態(tài)對象的檢測的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310264479.5
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103530632B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·S·弗里斯;翟昀
• 申請（專利權(quán)）人: 國際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/136
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 金曉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以自動檢測通路交叉口內(nèi)靜態(tài)對象的存在，所述通路交叉口包括鐵路軌道上的平坡度鐵路交叉口。

背景技術(shù)

平坡度交叉口(鐵道鐵路與車輛道路和步行道路的交叉)存在安全問題。移動的鐵路列車具有大的慣性并且通常需要大量的行進(jìn)距離來使它停止。鐵路軌道上廢棄的車輛和拋棄在平面交叉口上的其它靜止對象帶來了嚴(yán)重的交通安全威脅，并且由移動的鐵路列車與這種對象碰撞造成的事故頻繁導(dǎo)致生命和財產(chǎn)的重大損失。通常，到列車司機(jī)意識到平面交叉口上的對象是靜止的并且將與移動的列車相撞時，已經(jīng)來不及采取措施并且使列車停止以避免相撞。

相應(yīng)地，為了確定由位于這種平坡度交叉口內(nèi)的靜止對象導(dǎo)致的碰撞危害，提出或者實(shí)現(xiàn)了各種自動報警系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以向列車操作員或者遠(yuǎn)離交叉口的其它當(dāng)事人提供警告，所述警告足夠早地啟用避免措施，例如派遣人員到交叉口移除對象，或者通知列車司機(jī)盡早開始停止列車使得列車將在進(jìn)入交叉口之前停下。然而，這種預(yù)先警報系統(tǒng)受到各種限制。例如，這種系統(tǒng)的性能可能受到審閱交叉口視頻饋送并且做出必要判定以發(fā)現(xiàn)和減少問題的人類感知依賴的限制。能夠從巨大的攝影機(jī)陣列觀看視頻連續(xù)鏡頭的人員的數(shù)量通常受限于預(yù)算資源限制和其它資源限制(如任何一個人類監(jiān)控者在給定視頻饋送中感知威脅的能力)。觀看監(jiān)控視頻的過程是資源消耗(遭受雇傭安全人員的高成本)，并且在這種系統(tǒng)中用以檢測感興趣的事件的效率也受到人類理解力制約的限制。

智能視覺監(jiān)控的技術(shù)領(lǐng)域設(shè)法通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以自動檢測存在于鐵路上并且在視頻流中可見的特定靜態(tài)對象來解決這一問題。然而，這種系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)世界條件中的功效是有限的，并且在檢測真實(shí)事件中假陽性檢測的高比率或者準(zhǔn)確性的低比率可能限制這種系統(tǒng)的有效性和可信度。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，一種方法對來自第二通路與第一通路的平坡度交叉口的場景的輸入視頻圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以自動檢測第二通路的第一通路交叉口內(nèi)的靜態(tài)對象的存在。更具體地，處理單元通過應(yīng)用背景減除遮罩提取前景對象圖像特征和提取由所提取的前景對象圖像特征定義的來自所述輸入視頻圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域的光流圖像特征并且將所述前景對象圖像特征和光流圖像特征記錄到有形數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。所述處理單元通過評估所述前景對象圖像特征的移動特征來確定所提取的前景對象圖像特征的基礎(chǔ)對象是在運(yùn)動中還是靜態(tài)的。如果評估的移動特征表明基礎(chǔ)對象是在運(yùn)動中，那么處理單元根據(jù)提取的光流圖像特征確定基礎(chǔ)對象的主導(dǎo)移動方向。如果基礎(chǔ)對象的確定的主導(dǎo)移動方向平行于被第一通路穿過的第二通路的取向，那么重置方法并且不生成表明靜態(tài)對象阻擋交叉口第二通路上的行進(jìn)的事件警報。如果評估的移動特征表明基礎(chǔ)對象是靜態(tài)的，或者對象在運(yùn)動中并且具有不平行于第二通路的取向的基礎(chǔ)對象的確定的主導(dǎo)移動方向，那么確定前景對象區(qū)域的初始外觀并且啟動和運(yùn)行靜態(tài)計(jì)時器，其中當(dāng)前景對象區(qū)域包括提取的前景對象圖像特征時，計(jì)時器運(yùn)行。相應(yīng)地，當(dāng)前景對象區(qū)域的確定外觀包括提取的前景對象圖像特征時，如果啟動的靜態(tài)計(jì)時器達(dá)到閾值，那么生成事件警報。

在另一個實(shí)施例中，系統(tǒng)具有具有程序指令的處理單元、計(jì)算機(jī)可讀存儲器和有形計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中當(dāng)執(zhí)行存儲的程序指令時，處理單元對來自第二通路與第一通路的平坡度交叉口的場景的輸入視頻圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)以自動檢測第二通路的第一通路交叉口內(nèi)的靜態(tài)對象的存在。更具體地，處理單元通過應(yīng)用背景減除遮罩提取前景對象圖像特征和提取由所提取的前景對象圖像特征定義的來自所述輸入視頻圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域的光流圖像特征并且將所述前景對象圖像特征和光流圖像特征記錄到有形數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)中。所述處理單元通過評估所述前景對象圖像特征的移動特征來確定所提取的前景對象圖像特征的基礎(chǔ)對象是在運(yùn)動中還是靜態(tài)的。如果評估的移動特征表明基礎(chǔ)對象是在運(yùn)動中，那么處理單元根據(jù)提取的光流圖像特征確定基礎(chǔ)對象的主導(dǎo)移動方向。如果基礎(chǔ)對象的確定的主導(dǎo)移動方向平行于被第一通路穿過的第二通路的取向，那么重置方法并且不生成表明靜態(tài)對象阻擋交叉口第二通路上的行進(jìn)的事件警報。如果評估的移動特征表明基礎(chǔ)對象是靜態(tài)的，或者對象在運(yùn)動中并且具有不平行于第二通路的取向的基礎(chǔ)對象的確定的主導(dǎo)移動方向，那么確定前景對象區(qū)域的初始外觀并且啟動和運(yùn)行靜態(tài)計(jì)時器，其中當(dāng)前景對象區(qū)域包括提取的前景對象圖像特征時，計(jì)時器運(yùn)行。相應(yīng)地，當(dāng)前景對象區(qū)域的確定外觀包括提取的前景對象圖像特征時，如果啟動的靜態(tài)計(jì)時器達(dá)到閾值，那么生成事件警報。