[發明專利]一種判斷物體運動趨勢及方向的方法和設備

在審

• 申請號: 202011632905.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112734795A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 盛邱煬;俞益洲;李一鳴;喬昕
• 申請（專利權）人: 北京深睿博聯科技有限責任公司;杭州深睿博聯科技有限公司
• 主分類號: G06T7/215
• 分類號: G06T7/215;G06T7/246;G06T7/66;G06T5/40;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 張廷利

本發明提供了一種判斷物體運動趨勢及方向的方法和設備，解決現有技術難以對長期運動物體當前及未來運動趨勢和方向進行判斷的技術問題。本方法包括：物體運動預測過程：通過重復執行物體運動檢測過程獲得物體運動狀態序列，利用物體運動預測模型判斷并輸出物體當前及未來的運動趨勢和方向，實時更新檢出物體的運動預測。其中，物體運動檢測過程包括：用檢測框檢出并跟蹤運動物體；對檢測框中的圖像進行分割并獲取物體區域灰度圖；根據物體區域灰度圖提取物體運動狀態信息并對物體運動狀態信息進行編碼。本發明可以提取運動物體的長期運動狀態信息，全方位判斷當前及未來一段時間內物體的運動趨勢和方向，可以為精確避障預警提供重要依據。

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，具體涉及一種判斷物體運動趨勢及方向的方法和設備。

背景技術

盲人或視力障礙人群使社會組成中的特殊群體之一，由于視力的殘疾，其難以像一般人一樣在從事工作、學習或其他活動中應付自如。在中國，盲人是一個很大的群體，我國現有視力殘疾人士1350萬，其中約有550萬盲人，占世界盲人總數的18％，其余880萬為低視力人群。盲人的安全出行一直是一個受到社會共同關注的話題。現有的導盲工具，導盲杖功能范圍較窄，無法檢測到稍遠處的物體或障礙，而導盲犬數量少，訓練周期長，培養成本高。因而基于現代計算機視覺儀器和智能決策系統的導盲儀有助于解決盲人出行安全這一社會性難題。

目前基于計算機視覺的導盲儀利用目標檢測算法采集周圍目標信息進行避障決策，其問題在于，現有的目標檢測算法無法實現對檢出物體的長期關注。事實上，目標檢測算法的當前幀檢出物體與下一幀或前一幀的檢出物體是毫無聯系的。導致的后果是目前基于計算機視覺的導盲儀只能對較近距離內的靜止或低速物體進行判斷并進行頻繁的避障警報，難以基于物體的長期運動信息進行復雜避障規劃和危險警報，缺乏對較遠處高速物體的判斷和預警能力。這無疑限制了它的適用場景和實際效用。

發明內容

鑒于上述問題，本發明實施例提供一種判斷物體運動趨勢及方向的方法和設備，解決現有技術難以對長期運動物體當前及未來運動趨勢和方向進行判斷的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供一種判斷物體運動趨勢及方向的方法，包括：

物體運動預測過程：通過重復執行物體運動檢測過程對一段視頻圖像進行分析獲得物體運動狀態序列，將物體運動狀態序列輸入物體運動預測模型，利用物體運動預測模型判斷并輸出物體當前及未來的運動趨勢和方向；

重復執行運動預測過程，實時更新檢出物體的運動預測；

所述物體運動檢測過程包括：

實時獲取視野范圍內的視頻圖像，跟蹤從視頻圖像中檢出運動的物體并用檢測框標記；

實時對每個檢測框中的圖像進行分割并獲取物體區域灰度圖；

根據物體區域灰度圖提取物體運動狀態信息并對物體運動狀態信息進行編碼。

本發明一實施例中，所述跟蹤從視頻圖像中檢出運動的物體并用檢測框標記包括：

通過SORT-Yolov3算法或DeepSORT算法實時對視頻圖像中出現的運動物體進行跟蹤并用唯一檢測框進行標記。

本發明一實施例中，實時對每個檢測框中的圖像進行分割并獲取物體區域灰度圖包括：

從每個檢測框中的圖像分割出前景像素類和背景像素類獲得二值化的分割圖；

計算分割圖的質心生成以該質心坐標為中心的二維高斯分布圖像；

將分割圖與高斯分布圖像相乘獲得物體區域灰度圖。

本發明一實施例中，所述從每個檢測框中的圖像分割出前景像素類和背景像素類獲得將二值化的分割圖包括：