[發明專利]實現目標跟蹤的老年人防走失系統和方法

有效

• 申請號: 202010148171.4
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111508199B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 重慶特斯聯智慧科技股份有限公司
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04;G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 付婧

1.一種實現目標跟蹤的老年人防走失系統，其特征在于，包括目標定位設備、遠程監測設備和后臺服務器；

所述目標定位設備用于實時獲取自身位置作為目標實時位置，并將所述目標實時位置發送至所述后臺服務器；

所述遠程監測設備用于制定目標的預期移動軌跡并上傳至所述后臺服務器；

所述后臺服務器用于記錄目標已發生的移動軌跡得到軌跡大數據，并將所述目標實時位置分別與所述預期移動軌跡以及所述軌跡大數據進行比對，在任一比對結果不匹配時執行預警動作；其中，

所述預警動作包括：向所述遠程監測設備發出走失預警信息，以及觸發所述目標定位設備播放語音求助和/或顯示畫面求助；

所述目標定位設備還將所述目標實時位置發送至所述遠程監測設備，所述遠程監測設備在接收到所述走失預警信息時，基于所述目標實時位置控制所述目標定位設備進行返回路線指示或約車送返指示；

所述目標定位設備還用于實時拍攝實景視頻，并將所述實景視頻發送至所述后臺服務器，所述后臺服務器存儲有預先建立的圖像關鍵幀庫；

所述后臺服務器還用于從接收到的實景視頻中提取出關鍵幀畫面，并將所述關鍵幀畫面與所述圖像關鍵幀庫中的關鍵幀圖像進行匹配判斷，若判定所述關鍵幀畫面與所有關鍵幀圖像均不匹配，則執行所述預警動作；其中，

所述關鍵幀圖像為目標以往移動路徑中的不同場景的圖像或同一場景內不同視角下的圖像；

所述后臺服務器包括實景關鍵幀提取模塊，所述實景關鍵幀提取模塊用于從接收到的實景視頻中實時提取出關鍵幀畫面；所述實景關鍵幀提取模塊包括：

第一視頻分段單元，用于提取所述實景視頻的首幀畫面作為基準畫面，之后每隔n幀的畫面時，用該n幀后的畫面作為待匹配畫面與所述基準畫面利用匹配度閾值進行畫面是否匹配的判斷，在判定畫面不匹配時將當前的待匹配畫面作為視頻分段幀對實景視頻進行分段；

第一關鍵幀提取單元，用于利用直方圖平均法提取視頻區間的關鍵幀圖像，并加入到圖像關鍵幀庫中；其中，

所述第一視頻分段單元在每次對實景視頻進行分段之后，將所述第一關鍵幀提取單元從新分割出來的視頻區間中提取出的關鍵幀圖像作為新的基準畫面進行下一次視頻分段；

所述后臺服務器包括樣本關鍵幀提取模塊，所述樣本關鍵幀提取模塊用于建立所述圖像關鍵幀庫；所述樣本關鍵幀提取模塊包括：

第二視頻分段單元，用于將目標移動的樣本視頻依據場景的不同進行視頻分段，得到視頻區間；

第二關鍵幀提取單元，用于利用直方圖平均法提取每段所述視頻區間的關鍵幀圖像，并加入到圖像關鍵幀庫中；

所述第二視頻分段單元通過以下步驟進行視頻分段：

步驟A1，將視頻畫面的RGB顏色空間轉換為HSV顏色空間，并對所述HSV 顏色空間在HSV分量上進行量化，得到視頻畫面的HSV顏色直方圖；

步驟A2，依據所述HSV顏色直方圖以及對視頻畫面劃分出的多個子區域的預設權重算出相鄰兩幀視頻畫面的幀間差值；

步驟A3，依據所述幀間差值計算視頻的幀間差值均值，并計算各所述幀間差值與該均值的比值，將所述比值大于預設的幀間差閾值的連續多幀中的最后一幀作為視頻分段幀進行視頻分段；另外，

所述后臺服務器包括關鍵幀匹配模塊，所述關鍵幀匹配模塊用于將所述關鍵幀畫面與所述圖像關鍵幀庫中的關鍵幀圖像進行匹配判斷；

所述關鍵幀匹配模塊通過以下步驟進行所述關鍵幀畫面與所述關鍵幀圖像的匹配判斷：

步驟B1，分別提取出所述關鍵幀畫面和所述圖像關鍵幀庫中所有所述關鍵幀圖像的顏色直方圖；

步驟B2，從所述圖像關鍵幀庫中確定出與所述關鍵幀畫面顏色直方圖顏色分布的相似度最高的至少一幀關鍵幀圖像；

步驟B3，對所述關鍵幀畫面與所述至少一幀關鍵幀圖像基于尺度不變特征變換算法進行圖像匹配；另外，

所述目標實時位置與所述預期移動軌跡的比對結果不匹配的情況包括：所述目標實時位置的發生時間與所述預期移動軌跡中到達相應位置的時間的差值超出了設定范圍；所述目標實時位置與所述軌跡大數據的比對結果不匹配的情況包括：所述目標實時位置的發生時間與所述軌跡大數據中到達該位置的各時間的差值均超出了設定范圍；

所述遠程監測設備控制所述目標定位設備進行返回路線指示，具體為：所述遠程監測設備利用所述目標定位設備發來的所述目標實時位置生成從所述目標實時位置至指定安全地點之間的移動路線，并控制所述目標定位設備語音導航所述移動路線，以指示目標按照所述移動路線移動至指定安全地點。

2.一種實現目標跟蹤的老年人防走失方法，其特征在于，包括以下步驟：

目標定位設備實時獲取自身設備的位置作為目標實時位置，并將所述目標實時位置發送至后臺服務器；

遠程監測設備制定目標的預期移動軌跡并上傳至后臺服務器；

后臺服務器記錄目標已發生的移動軌跡得到軌跡大數據，并將所述目標實時位置分別與所述預期移動軌跡以及所述軌跡大數據進行比對，在任一比對結果不匹配時：向遠程監測設備發出走失預警信息，并觸發目標定位設備播放語音求助和/或顯示畫面求助；

該方法還包括：目標定位設備將所述目標實時位置發送至遠程監測設備；遠程監測設備在接收到所述走失預警信息時，基于所述目標實時位置控制目標定位設備進行返回路線指示或約車送返指示；

該方法還包括以下步驟：

目標定位設備實時拍攝實景視頻，并將所述實景視頻發送至后臺服務器；

后臺服務器從接收到的實景視頻中提取出關鍵幀畫面，并將所述關鍵幀畫面與預先建立并存儲于后臺服務器的圖像關鍵幀庫中的關鍵幀圖像進行匹配判斷，若判定所述關鍵幀畫面與所有關鍵幀圖像均不匹配，則執行預警動作；其中，

所述關鍵幀圖像為目標以往移動路徑中的不同場景的圖像或同一場景內不同視角下的圖像；

所述從接收到的實景視頻中提取出關鍵幀畫面包括：

提取所述實景視頻的首幀畫面作為基準畫面，之后每隔n幀的畫面時，用該n幀后的畫面作為待匹配畫面與所述基準畫面利用匹配度閾值進行畫面是否匹配的判斷，在判定畫面不匹配時將當前的待匹配畫面作為視頻分段幀對實景視頻進行分段；

利用直方圖平均法提取視頻區間的關鍵幀圖像，并加入到圖像關鍵幀庫中；其中，

在每次對實景視頻進行分段之后，將從新分割出來的視頻區間中提取出的關鍵幀圖像作為新的基準畫面進行下一次視頻分段；

建立所述圖像關鍵幀庫包括：

將目標移動的樣本視頻依據場景的不同進行視頻分段，得到視頻區間；

利用直方圖平均法提取每段所述視頻區間的關鍵幀圖像，并加入到圖像關鍵幀庫中；

所述視頻分段包括：

步驟A1，將視頻畫面的RGB顏色空間轉換為HSV顏色空間，并對所述HSV 顏色空間在HSV分量上進行量化，得到視頻畫面的HSV顏色直方圖；

步驟A2，依據所述HSV顏色直方圖以及對視頻畫面劃分出的多個子區域的預設權重算出相鄰兩幀視頻畫面的幀間差值；

步驟A3，依據所述幀間差值計算視頻的幀間差值均值，并計算各所述幀間差值與該均值的比值，將所述比值大于預設的幀間差閾值的連續多幀中的最后一幀作為視頻分段幀進行視頻分段；另外，

所述將所述關鍵幀畫面與所述圖像關鍵幀庫中的關鍵幀圖像進行匹配判斷包括：

步驟B1，分別提取出所述關鍵幀畫面和所述圖像關鍵幀庫中所有所述關鍵幀圖像的顏色直方圖；

步驟B2，從所述圖像關鍵幀庫中確定出與所述關鍵幀畫面顏色直方圖顏色分布的相似度最高的至少一幀關鍵幀圖像；

步驟B3，對所述關鍵幀畫面與所述至少一幀關鍵幀圖像基于尺度不變特征變換算法進行圖像匹配；另外，

所述目標實時位置與所述預期移動軌跡的比對結果不匹配的情況包括：所述目標實時位置的發生時間與所述預期移動軌跡中到達相應位置的時間的差值超出了設定范圍；所述目標實時位置與所述軌跡大數據的比對結果不匹配的情況包括：所述目標實時位置的發生時間與所述軌跡大數據中到達該位置的各時間的差值均超出了設定范圍；

所述控制目標定位設備進行返回路線指示包括：遠程監測設備利用目標定位設備發來的所述目標實時位置生成從所述目標實時位置至指定安全地點之間的移動路線，并控制目標定位設備語音導航所述移動路線，以指示目標按照所述移動路線移動至指定安全地點。