[發(fā)明專利]熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810111657.3
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108376407A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李剛毅
• 主分類號(hào): G06T7/254
• 分類號(hào): G06T7/254;G06T7/246;G06T7/62
• 代理公司: 北京金訊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11554
• 代理人: 黃劍飛

本公開(kāi)涉及一種熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法及系統(tǒng)。所述熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法包括：利用背景去除算法剔除視頻圖像背景，獲得視頻前景圖像；將前景圖像與熱區(qū)比較以計(jì)算熱區(qū)侵入對(duì)象的密度；以及如果熱區(qū)范圍內(nèi)侵入對(duì)象侵入密度高于預(yù)定義的閾值，則顯示、保存熱區(qū)圖像和/或發(fā)出表示檢測(cè)到對(duì)象的信號(hào)。通過(guò)將前景圖矩陣與熱區(qū)圖矩陣做一次二進(jìn)制的按位與運(yùn)算就可得到密度值，從而提供高效、可靠、智能的熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及對(duì)象檢測(cè)方法和系統(tǒng)，尤其是涉及用于視頻熱區(qū)監(jiān)控的熱區(qū) 對(duì)象聚集檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在諸如安保監(jiān)控、交通監(jiān)控之類的特定場(chǎng)所的熱區(qū)(ROI,Region of Interest)監(jiān)控中，已經(jīng)存在很多熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法。有些熱區(qū)對(duì)象聚集檢 測(cè)方法通過(guò)訓(xùn)練專門的行人識(shí)別模型，來(lái)在整個(gè)視頻流中進(jìn)行熱區(qū)對(duì)象聚集 檢測(cè)。這些方法通常全程利用深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)，很耗時(shí) 間。例如，中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)為CN107301380A公開(kāi)了一種用于視頻監(jiān)控 場(chǎng)景中行人重識(shí)別的方法，該方法在一秒內(nèi)才能得到不超過(guò)5幀的結(jié)果。

另外，例如，中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)CN 101587537 A公開(kāi)了一種基于智能視 頻識(shí)別技術(shù)的人群密度統(tǒng)計(jì)方法與系統(tǒng)，其根據(jù)圖像上特定區(qū)域的空白區(qū)域 面積，將圖像上特定區(qū)域的空白面積與特定區(qū)域的面積進(jìn)行比較來(lái)計(jì)算密度， 然后根據(jù)計(jì)算出來(lái)的密度來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)。然而，此類方法 的難點(diǎn)在于如何判斷空白區(qū)域，而且對(duì)實(shí)施的要求很高，只有空白區(qū)域具有 明顯的特征和色彩才可能計(jì)算空白區(qū)域的面積。

此外，例如，中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)CN 103985126 A公開(kāi)了一種計(jì)算視頻圖 像中人群密度圖的方法，其采用Harris算法獲得圖像中的角點(diǎn)，然后對(duì)角點(diǎn) 進(jìn)行密度擴(kuò)散和累加獲得每個(gè)像素點(diǎn)密度值來(lái)對(duì)對(duì)象進(jìn)行熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)。 然而，這種方法由于需要逐點(diǎn)計(jì)算像素的密度值，再累加得到密度，過(guò)程過(guò) 于復(fù)雜，計(jì)算量非常大，在高清實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控場(chǎng)景下對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的要求很 高。

因此，需要一種算法簡(jiǎn)潔、效率高、對(duì)硬件要求低、易于推廣的熱區(qū)對(duì) 象聚集檢測(cè)方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本公開(kāi)的目的是提供一種利用前景分析法獲得前景圖，然后通過(guò) 將前景圖矩陣與熱區(qū)圖矩陣做一次二進(jìn)制的按位與(bitwise AND)運(yùn)算就可 得到密度值，來(lái)進(jìn)行熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)的方法和系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供一種用于視頻熱區(qū)監(jiān) 控的熱區(qū)對(duì)象聚集檢測(cè)方法，包括以下步驟：a)利用背景去除算法剔除視 頻圖像背景，獲得視頻前景圖像；b)將前景圖像與熱區(qū)比較以計(jì)算熱區(qū)侵入 對(duì)象的密度；以及c)如果熱區(qū)范圍內(nèi)侵入對(duì)象侵入密度高于預(yù)定義的閾值， 則顯示、保存熱區(qū)圖像和/或發(fā)出表示檢測(cè)到對(duì)象的信號(hào)(觸發(fā)告警)。

優(yōu)選地，所述步驟a)包括：a1)利用背景去除法對(duì)所接收到的視頻幀進(jìn) 行前景/背景分離，以輸出前景圖像；以及a2)對(duì)前景圖像進(jìn)行形態(tài)變換，以 消除前景像素之間的間隙，實(shí)現(xiàn)區(qū)域融合，同時(shí)去除離散的噪音點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述該步驟b)包括：b1)生成熱區(qū)背景圖并計(jì)算熱區(qū)面積； 并且b2)計(jì)算熱區(qū)侵入密度。

優(yōu)選地，所述該步驟b1)包括：通過(guò)用0表示黑色(即非熱區(qū))，用1 表示白色(即熱區(qū))，將視頻熱區(qū)圖像轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制背景圖像矩陣，并將所述 二進(jìn)制背景圖矩陣的各元素求和作為熱區(qū)面積。

優(yōu)選地，所述該步驟b2)包括：通過(guò)用0表示黑色(即無(wú)運(yùn)動(dòng)對(duì)象區(qū)域)， 用1表示白色(即有運(yùn)動(dòng)物體區(qū)域)，將前景圖轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制前景圖矩陣，將 背景圖矩陣和前景圖矩陣按位與運(yùn)算得到的新矩陣；將所述新矩陣的各元素 之和作為熱區(qū)內(nèi)的前景圖面積；計(jì)算前景圖面積與熱區(qū)面積的比率作為熱區(qū) 侵入密度。