[發明專利]一種基于車載式視頻分析的未系安全帶行為檢測方法

有效

• 申請號: 201410605551.0
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104331687B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 張全雷
• 申請（專利權）人: 安徽國華光電技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/13;G06T7/194;G06T7/254
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所34116
• 代理人: 汪蕙

1.一種基于車載式視頻分析的未系安全帶行為檢測方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

(1)、獲取車載攝像機抓捕的實時監控視屏圖像

(2)、動態視頻圖像預處理

(2.1)先將連續的多幀的監控視屏圖像轉換為灰度圖像，提取兩個或三個相鄰幀，根據當前幀和相鄰的前后幀的運動圖像和背景圖像的相對變化，再基于圖像幀間差分法，算出大致運動目標的二值圖；

(2.2)利用邊緣檢測法對步驟2.1中的二值圖進行修正，再將修正后的二值圖，劃分為個區域，若某個區域的面積小于設定的閾值，則將其判定為背景和行為無明顯變化的區域并拋棄，若區域的面積大于設定的閾值，則將其判定為背景和行為為明顯變化的區域，預于保留且轉入步驟(3)；

(3)、未系安全帶行為檢測

獲得一個初始的背景，利用改進的高斯混合模型構建背景模型，當有新的物體加入到背景中或者原來背景中的物體消失，把圖像的像素值看成是前景高斯分布和背景高斯分布的混合體，若圖像的某點像素值符合前景高斯分布時，則該點屬于前景目標；若圖像的某點像素值符合背景高斯分布，則該點屬于背景，并進行背景更新采用基于卡爾曼濾波的更新公式來改進圖像平均模型：

B_k+1(i)＝B_k(i)+(α₁×M_k(i)+α₂×(1-M_k(i)))(C_k(i)-B_k(i))

式中：B_k(i)為當前背景中像素i的值，B_k+1(i)為更新后背景中像素i的值，C_k(i)為當前圖像中像素i的值，α₁、α₂為更新系數，M_k(i)定義如下：

Mk(i)=1if(|Ck(i)-Bk(i)|<Tb)0else]]>

由于噪聲和背景的變化，當|C_k(i)-B_k(i)|＜T_b時，認為當前的圖像值為背景，否則當前的圖像值為前景；

(4)未系安全帶行為判定

采用基于灰度積分投影模型算法，將檢測區域分割為不同區域，每個區域設置特征點，安全帶有腰部橫向佩戴和斜向上下方向佩戴兩部分，

(4.1)通過水平積分投影和垂直投影建立數學模型，計算二值化圖像的水平積分投影和垂直積分投影；

水平積分投影：垂直積分投影：

式中：n為行有效像素，m為列有效像素，x為像素在圖像中的橫坐標，y為像素在圖像中的縱坐標，

(4.2)設定區域特征值，將步驟4.1中得到的水平積分投影和垂直積分投影與區域特征值對比，符合區域特征值則說明佩戴安全帶，不符合區域特征值就說明未佩戴安全帶。

2.根據權利要求1所述的一種基于車載式視頻分析的未系安全帶行為檢測方法，其特征在于：

更新系數α₁＝0.1、α₂＝0.01時，

B_k+1(i)＝B_k(i)+(α₁×M_k(i)+α₂×(1-M_k(i)))(C_k(i)-B_k(i))為最優模型，背景估計效果最優。