[發明專利]國土資源視頻監控系統中基于特定違章建筑識別預警方法

在審

• 申請號: 201710318998.3
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107194396A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 武小平;李壯壯;蔣自豪;潘志宏
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魏波

1.一種國土資源視頻監控系統中基于特定違章建筑識別預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：基于國土資源監控視頻，對每一張視頻圖像，劃分需要預警的區域并記錄區域左上角的坐標(m,n)和右下角的坐標(x,y)，將劃分需要預警的區域作為檢測樣本；

步驟2：構建包括若干建筑物圖片的訓練集，利用訓練集基于Alexnet卷積神經網絡訓練關于建筑的CNN模型，并使用CNN模型的對于訓練集的輸出訓練Softmax分類器；

步驟3：對檢測樣本進行去霧化處理；

步驟4：使用Selective search算法在檢測樣本中提取若干個候選區域，將每個候選區域歸一化到M×M×L，其中M的取值范圍為100-250，L為R/G/B三通道；然后在步驟2中訓練好的CNN模型中正向傳播，提取最后一層的特征向量；

步驟5：使用步驟2中訓練好的Softmax分類器對步驟4中提取的特征向量進行打分，得到步驟4中提取的候選區域對于建筑的分數S，若該分數S大于閾值T的話，則標記該候選區域為建筑物；

步驟6：對標記出的候選區域使用非極大值抑制NMS法去除交叉多余的框，若一段連續時間該候選區域未標記出建筑而當前圖片檢測出建筑，則判定該建筑為違章建筑并預警。

2.根據權利要求1所述的國土資源視頻監控系統中基于特定違章建筑識別預警方法，其特征在于，步驟2的具體實現包括以下子步驟：

步驟2.1：使用Alexnet網絡架構設計CNN網絡結構；

步驟2.2：使用Alexnet的網絡初始化參數；

步驟2.3：選取1000-2000張圖片作為訓練集，標記出圖片中違章建筑的左上方和右下方坐標，將Alexnet卷積神經網絡的最后一層替換成違章建筑輸出元和1個背景，之后使用Selective search算法提取候選框，若提取出的候選框與標記的坐標重疊度大于閾值T，則標記為正樣本，否則為負樣本；

步驟2.4：對步驟2.3中提取的候選框分組并輸入至Alexnet卷積神經網絡網絡中，網絡優化求解時采用隨機梯度下降法，學習率大小為0.001。

3.根據權利要求2所述的國土資源視頻監控系統中基于特定違章建筑識別預警方法，其特征在于：步驟2.4中，候選框分組為120組，其中正樣本為90組，負樣本為30組。