[發(fā)明專利]一種基于視頻圖像的人體定位監(jiān)護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810561589.0
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108764191B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭強;卞玉可;邵潘虹;徐英明;季磊;周潔;張雅慧;黃麗萍
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南東朔微電子有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

1.一種基于視頻圖像的人體定位監(jiān)護方法，其特征在于，通過以下步驟來實現(xiàn)：

a).采集人臉數(shù)據(jù)，采集被監(jiān)護人的人臉圖像和身份信息，并將人臉圖像調(diào)整到標準大小，標準人臉圖像和身份信息保存至人臉數(shù)據(jù)庫中，設(shè)標準人臉圖像的數(shù)量為n個；

b).提取特征信息，利用SIFT人臉特征提取方法獲得被監(jiān)護人的人臉特征信息，并保存至人臉數(shù)據(jù)庫中；

c).計算相似度閾值，通過攝像頭獲取人體在監(jiān)控區(qū)域活動時的視頻幀圖像，先對圖像進行規(guī)范化處理，再利用人臉檢測器對規(guī)范化處理后的圖像進行人臉檢測，得到同一被監(jiān)護人的多幅參照人臉圖像；計算被監(jiān)護人標準人臉圖像與其多幅參照人臉圖像的相似度，取所有相似度的最小值S_min為相似度閾值；

d).獲取待檢測人臉圖像，在對被監(jiān)護人監(jiān)控時，通過攝像頭獲取其在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻幀圖像，并得到待檢測人臉圖像；

e).判斷是否為被監(jiān)護人，利用SIFT人臉特征提取方法提取待檢測人臉圖像的特征信息，計算待檢測人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中的標準人臉圖像相似度，如果兩幅人臉圖像的相似度小于S_min，則監(jiān)控區(qū)域的對象不是被監(jiān)護人，如果相似度大于或等于S_min，則監(jiān)控區(qū)域的對象是被監(jiān)護人；

f).判斷被監(jiān)護人位置，當判斷出被識別人是被監(jiān)護人時，根據(jù)檢測的人臉區(qū)域在整幅圖像中的位置來判斷被監(jiān)護人的實際位置；

g).判斷是否超出安全范圍，根據(jù)步驟f)中獲取的被監(jiān)護人的位置，判斷被監(jiān)護人當前是否超出監(jiān)控區(qū)域的預設(shè)安全范圍，若超出預設(shè)安全范圍，將報警信息及時反饋給看護人員，以使看護人員及時進行管理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻圖像的人體定位監(jiān)護方法，其特征在于，步驟b)中所述的提取特征信息通過以下步驟來實現(xiàn)：

b-1).劃分子區(qū)域，將標準人臉圖像劃分為m個子區(qū)域，相鄰子區(qū)域之間可存在重疊區(qū)域也可不存在重疊區(qū)域，A_ki表示標準人臉圖像k的第i個子區(qū)域；

b-2).獲取特征矩陣，采用SIFT特征算法對標準人臉圖像的子區(qū)域進行特征提取，設(shè)獲取的標準人臉圖像k的第i個子區(qū)域的特征矩陣為A_ki(a_i,z)，a_i為特征點數(shù)，z為特征矩陣的維數(shù)；

b-3).將所有的n個標準人臉圖像均通過步驟b-1)和b-2)的處理，得到人臉特征信息，保存至人臉數(shù)據(jù)庫中；

步驟c)中所述的計算相似度閾值通過以下步驟來實現(xiàn)：

c-1).采用與步驟b-1)和b-2)相同的方法獲取參照人臉圖像的特征矩陣B_li(a_i,z)，B_li(a_i,z)表示參照人臉圖像l的第i個子區(qū)域的特征矩陣；

c-2).計算相似度，計算特征矩陣B_li(a_i,z)與A_ki(a_i,z)的相似度，得到參照人臉圖像l與其標準人臉圖像對應的第i個子區(qū)域的相識度S_li，直至所有對應子區(qū)域的相似度計算完畢，獲取的相似度為S_l1、S_l2、…、S_lm；

c-3).求取平均相似度，通過公式(1)計算參照人臉圖像l與標準人臉圖像的相似度

c-4).按照步驟c-1)至步驟c-3)相同的方法，求取所有參照人臉圖像與其標準圖像的相似度通過公式(2)求取判斷閾值S_min：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視頻圖像的人體定位監(jiān)護方法，其特征在于，步驟e)中所述的判斷是否為被監(jiān)護人通過以下步驟來實現(xiàn)：

e-1).采用與步驟b-1)和b-2)相同的方法獲取待檢測人臉圖像的特征矩陣C_Ei(a_i,z)，C_Ei(a_i,z)表示待檢測人臉圖像E的第i個子區(qū)域的特征矩陣；

e-2).計算相似度，計算特征矩陣C_Ei(a_i,z)與A_ki(a_i,z)的相似度，得到待檢測人臉圖像E與標準人臉圖像k對應的第i個子區(qū)域的相識度S_Eki，直至所有對應子區(qū)域的相識度計算完畢，獲取的相似度為S_Ek1、S_Ek2、…、S_Ekm；

e-3).求取相似和，通過公式(3)計算待檢測人臉圖像E與標準人臉圖像k的相似度：

e-4).采用與步驟e-1)至e-3)相同的方法，獲取待檢測人臉圖像E與n個標準人臉圖像的相似度通過公式(4)求取相似度的最大值

e-5).判斷是否為被監(jiān)護人，判斷是否成立，如果成立，則則監(jiān)控區(qū)域的對象是被監(jiān)護人，如果不成立，則監(jiān)控區(qū)域的對象不是被監(jiān)護人。