[發明專利]一種用于安防系統的人體識別與跟蹤方法

有效

• 申請號: 201710818298.0
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107644204B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 褚哲;包華晟
• 申請（專利權）人: 南京凌深信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T7/246
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種用于安防系統的人體識別與跟蹤方法，用于通過視頻信息對每個人進行身份識別并實現人體目標追蹤，包括如下步驟：

視頻錄入設備實時獲取視頻的每一幀圖像信息；

處理單元從視頻錄入設備讀取視頻的每一幀信息，并根據所述視頻的每一幀信息進行人體目標檢測，得到人體目標檢測結果，所述人體目標檢測結果包括一個包含人體的圖框；

處理單元根據所述人體目標檢測結果，在包含人體的圖框中進行人臉檢測，得到人臉檢測結果，所述人臉檢測結果包括一個包含人臉的圖框；

處理單元對檢測到的人臉區域進行特征提取，得到人臉特征向量；

處理單元將所述人臉特征數據與數據庫中的人臉特征進行匹配，并依據匹配結果賦予被檢測的人體目標一個ID，同時將該ID賦予人臉所對應的人體目標，當沒有匹配到結果時，處理單元對管理人員進行提醒；

當某一幀或多幀沒有進行人臉檢測或人臉被遮擋無法檢測時，處理單元對包含人體目標的圖框進行檢測和跟蹤；

處理單元對比每一幀被檢測的人體目標的ID，連接不同幀中的具有相同ID的人體目標的位置，即為該ID對應的人體目標的移動軌跡；

處理單元在進行多人目標跟蹤時，判斷所述多人目標在一定時間T內是否可能出現重疊及行走的軌跡出現交叉的情況，所述判斷的步驟為：為根據第一公式計算任意2個人之間出現重疊及行走的軌跡出現交叉的概率，所述第一公式為：

P＝f[min(|d₂-d₁+α·(v₂-v₁)·t|)]

其中，P為2個人體之間在一定時間T內出現重疊及行走的軌跡出現交叉的概率，t為介于0到T之間的時間值，d₁、d₂為兩個人體目標當前的位置矢量，α為預設的調整系數，用于調整對速度識別的誤差，v₁、v₂為兩個人體當前的速度矢量，為通過對幀與幀之間的位置矢量進行差分得到，f(r)為概率函數，f(0)＝1，r為非負值，且隨著r的增加而單調減小；

當出現所述重疊及行走的軌跡出現交叉的情況時，處理單元對隨后的每一幀圖像信息進行目標識別、身份認證，直到重疊或行走的軌跡交叉的情況消失，并依此對所述多人目標跟蹤的結果進行校準。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還可實施為：

處理單元每隔N幀進行一次人體目標檢測和人臉檢測，所述N滿足，

其中，D為預設的距離閾值，表示兩次檢測之間人體移動的距離上限，v表示人體移動速度，T為每一幀之間的時間間隔。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

處理單元根據人體目標檢測結果進行多人目標跟蹤；

所述目標跟蹤為，跟蹤同一人體在不同幀上的位置，并對不同幀的同一人體賦予相同的ID；所述跟蹤同一人體的方法為：處理單元采檢測連續兩個幀的包含人體的圖框的交并比IOU，當所述交并比IOU大于預設的閾值時，處理單元將這兩個不同幀上的圖框所包含的人體為是同一個目標，并賦予所述同一個目標相同的ID；當處理單元每隔N幀進行一次人體目標檢測和人臉檢測時，未檢測的幀的圖框的位置為采用插值法得到。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述數據庫，包括：

人臉數據庫中包含預置的安全人員的人臉照片數據；

處理單元對所有照片的人臉信息進行人臉特征向量化；

處理單元基于提取的向量化的人臉特征建立KD-tree。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述處理單元將所述人臉特征數據與數據庫中的人臉特征進行匹配，包括：

所述人臉特征數據均為128維的特征向量數據；

處理單元將所述特征向量化數據在KD-tree中進行搜索，尋找與視頻中人臉特征向量歐式距離最小的特征向量；

處理單元將所述特征向量之間的歐式距離與預設的閾值對比，當所述歐式距離小于該閾值時，將所述視頻中的人與所述數據庫中的人識別為同一人，否則識別結果為數據庫中不存在所述被檢測的人體目標的人員信息。