[發(fā)明專利]一種檢測多類異常行為的視頻語義建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410247710.4
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN104036504A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳雯;郭旭雷;荀志剛;陸小鋒;朱民耀
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/20;G06K9/62
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別領(lǐng)域，特別涉及在智能視覺監(jiān)控系統(tǒng)中的一種檢測多類異常行為的視頻語義建模方法。

背景技術(shù)

近年來隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)迅猛發(fā)展，從視頻圖像中提取視頻語義的相關(guān)技術(shù)因其廣泛的應(yīng)用價(jià)值受到越來越多相關(guān)領(lǐng)域的專家學(xué)者的關(guān)注。目前，計(jì)算機(jī)視覺處理主要包括區(qū)域分割，圖像增強(qiáng)，邊緣檢測，特征提取，目標(biāo)跟蹤等等，這都是進(jìn)一步做好視頻語義提取研究的前提條件。現(xiàn)階段視頻語義提取技術(shù)在基于PC機(jī)上的研究在各個(gè)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)取得不錯(cuò)的成果，但其價(jià)值必須最終體現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用中。

隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式的機(jī)器視覺技術(shù)逐步在科研、工業(yè)控制、航天事業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。TI公司的嵌入式DSP芯片具有極強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，高度的靈活性及可編程性，同時(shí)外圍集成了非常完整的音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等設(shè)備及接口。結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，特別適用于如智能視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。而視頻語義提取的算法復(fù)雜加上對(duì)嵌入式開發(fā)實(shí)時(shí)性的要求，成為了嵌入式智能視覺監(jiān)控開發(fā)的瓶頸。

因此，若能提供一種針對(duì)滿足嵌入式實(shí)時(shí)性要求又能滿足視覺監(jiān)控中多類異常行為檢測的視頻語義模型，將大大降低嵌入式視覺監(jiān)控開發(fā)的難度。應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域，對(duì)于傳統(tǒng)的人工監(jiān)控不僅節(jié)省了大量的人力物力，還能避免由于監(jiān)控人員疲勞懈怠情況下對(duì)異常事件的漏報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的不足，提供一種檢測多類異常行為的視頻語義建模方法。本方法應(yīng)用在嵌入式視頻監(jiān)控領(lǐng)域不僅可以滿足嵌入式實(shí)時(shí)性要求、多類異常行為的檢測，在實(shí)際應(yīng)用中還節(jié)省了大量的人力物力，保證了由于監(jiān)控人員疲勞懈怠情況下對(duì)異常事件的漏報(bào)。

????為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種檢測多類異常行為的視頻語義建模方法，所述方法的操作步驟可概括為：

1)????????獲取原始視頻圖像信息，通過背景建模、減背景、圖像增強(qiáng)濾波等圖像處理的方法實(shí)時(shí)獲得運(yùn)動(dòng)目位置信息；

2)????????判斷運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與預(yù)先設(shè)置的監(jiān)控區(qū)域或者警戒線的位置關(guān)系；

3)????????判斷運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在前后幀間的位置關(guān)系；

4)????????在空間信息層面上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的基本語義條件，獲取視頻語義模型中第一級(jí)的子運(yùn)動(dòng)信息；

5)????????在時(shí)間信息層面上，記錄運(yùn)動(dòng)目標(biāo)隨時(shí)間變化發(fā)生的子運(yùn)動(dòng)信息，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的異常行為模式，獲取視頻語義模型中第二級(jí)中的異常行為信息；

所述背景建模、減背景、圖像增強(qiáng)濾波等圖像處理的方法實(shí)時(shí)獲得運(yùn)動(dòng)目位置信息為計(jì)算機(jī)視覺中一般方法，在此不再贅述。

所述確定監(jiān)控區(qū)域的具體方法為：用戶確定監(jiān)控區(qū)域左上角的點(diǎn)坐標(biāo)???????????????????????????????????????????????及右下角的點(diǎn)坐標(biāo)，從而可以確定由四條直線圍成的區(qū)域?yàn)樗O(jiān)控的區(qū)域。

所述確定警戒線的方法為：任意給定兩點(diǎn)坐標(biāo)、，可以確定警戒線的直線線方程為。

所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與監(jiān)控區(qū)域的關(guān)系：

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域左邊；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域右邊；

所述運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與警戒線的關(guān)系：

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于警戒線右邊；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于警戒線上；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于警戒線左邊；

所所述當(dāng)前運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與前一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的位置關(guān)系：

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)向右運(yùn)動(dòng)；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)向左運(yùn)動(dòng)；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)停止不動(dòng)；

所述為當(dāng)前運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的x坐標(biāo)，為前一時(shí)刻運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的x坐標(biāo)，為當(dāng)前運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的y坐標(biāo)，其中。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與監(jiān)控區(qū)域及警戒線的位置關(guān)系可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步擴(kuò)展。

所述在空間信息層面上，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的基本語義條件，獲取視頻語義模型中第一級(jí)的子運(yùn)動(dòng)信息，其子運(yùn)動(dòng)信息包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)與監(jiān)控區(qū)或警戒線的位置關(guān)系及運(yùn)動(dòng)目標(biāo)前后幀間位置關(guān)系這兩部分。

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域左邊：

，子運(yùn)動(dòng)信息S1：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域左邊并向右運(yùn)動(dòng)；

，子運(yùn)動(dòng)信息S2：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域左邊并向左運(yùn)動(dòng)；

，子運(yùn)動(dòng)信息S3：?運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域左邊并目標(biāo)停止不動(dòng)；

若，此時(shí)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)；

，子運(yùn)動(dòng)信息S4：運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)并向右運(yùn)動(dòng)；