[發明專利]一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法

在審

• 申請號: 201710833558.1
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107705326A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 李理敏;張威;曾國強;陳孝敬;阮秀凱;朱欣;林宇豪
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G06T7/254
• 分類號: G06T7/254;G06T7/155;G06T7/194
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)攝像頭實時采集圖像，并對攝像頭的采集區域設置安全敏感區域；

2)通過背景減除法從采集到的視頻流中提取運動目標信息；

3)利用形態學濾波方法處理提取出來的前景圖像，即運動目標；

4)提取前景圖像中連通區域輪廓，并篩選運動目標，將面積、尺寸或比例不合要求的連通域去除。

5)判斷前景圖像中的運動目標是否進入安全敏感區域，即判斷一個點是否在一個四邊形內，利用兩個向量叉積的方向性來判斷夾角是否超過了180度，若則表示兩個向量的夾角小于180度，即點E在的順時針方向；若則表示兩個向量的夾角大于180度，即點E在的逆時針方向；由此可得，若則表示點E在向量和之間；因此，通過判斷條件是否成立，可以得到目標點E是否已經進入由點A、B、C、D圍成的四邊形中間，點A、B、C、D圍成的四邊形為安全敏感區域。

2.根據權利要求1所述的一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法，其特征在于，設定安全敏感區域的方式有以下幾種：1)讀取上次保存的參數配置文件；2)由用戶通過鼠標劃定；3)由用戶輸入坐標值設定。

3.根據權利要求1所述的一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法，其特征在于，所述背景減除法選自混合高斯模型法、VIBE算法、SACON算法、PBAS算法中的一種。

4.根據權利要求3所述的一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法，其特征在于，采用PBAS算法來從視頻流中提取運動目標信息，具體過程包括：

2.1)背景建模

收集前N幀圖像的像素值作為背景模型的初始值：

B(x_i)＝{B₁(x_i),…,B_k(x_i),…,B_N(x_i)}

其中，B(x_i)表示像素x_i在當前時刻的背景模型，B_k(x_i)表示像素x_i歷史k時刻的像素值；

2.2)前景檢測

對于當前圖像幀中的任意一個像素x_i，判定公式為：

F(xi)=1num{dist[I(xi),Bk(xi)]<R(xi)}<#min0else]]>

其中，F(x_i)＝1表示x_i被判定為前景點，F(x_i)＝0表示x_i被判定為背景點，num(^.)表示滿足括號內條件的次數，dist(^.)表示括號內兩點之間的歐式距離；

2.3)背景更新

用被判別為背景的像素點來更新背景模型，背景更新分為以下三個步驟：

2.3.1)更新背景模型：從其背景模型B(x_i)中隨機選擇一個像素值，用I(x_i)替換，其替換概率為p(x_i)＝1/T(x_i)，T(x_i)表示背景更新率；

2.3.2)更新領域背景模型：從x_i的領域中隨機選擇像素點y_i，用其當前像素值V(y_i)替換其背景模型B(y_i)中隨機選擇一個像素值，其替換概率為p(x_i)＝1/T(x_i)。

2.3.3)自適應調整判斷閾值R(x_i)和更新率T(x_i)：計算過去N幀圖像中像素x_i與其對應背景樣本最小距離的平均值來表示背景復雜度，根據背景復雜度自適應調整前景判斷閾值R(x_i)和背景模型更新率T(x_i)。

5.根據權利要求1所述的一種安全敏感區域的越界入侵檢測方法，其特征在于，所述利用形態學濾波方法處理檢測出來的前景圖像，具體如下：通過開運算即先腐蝕再膨脹，去除小噪點和平滑運動物體的輪廓；通過閉運算即先膨脹再腐蝕，填充前景目標內部細小的空洞。