[發明專利]行為檢測識別方法及系統

有效

• 申請號: 202110490101.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113297926B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王德強;王鳴天;鄭來波;焦廣超;李曉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06V20/40;G06V20/52;G06T7/254;G06T7/66
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

1.一種行為檢測識別方法，其特征在于，包括：

獲取行為視頻流的二值化差分圖像序列，計算每幀二值化差分圖像的中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度；

對行為視頻流進行解析、變換和灰度歸一化處理，獲得灰度圖像序列；

對灰度圖像序列進行相鄰幀差分運算，得到差分圖像序列，經過濾波和二值化處理，獲得二值化差分圖像序列；

計算每幀二值化差分圖像的中間質心、左質心和右質心；

利用整幅二值化差分圖像的全部像素計算出中間質心的坐標，再以過中間質心的垂線作為分界線，將圖像劃分為左區域和右區域，然后利用左區域的像素計算出左質心的坐標，利用右區域的像素計算出右質心的坐標；

利用相鄰兩幀二值化差分圖像的中間質心、左質心和右質心，計算中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度；

計算質心運動速度v_c時：

其中，(x_ca,y_ca)為某質心在第a幀的坐標，(x_ca+1,y_ca+1)為某質心在第a+1幀的坐標，f_s為視頻流的幀頻；

將中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度與預設的速度閾值進行比較，若三個質心運動速度中有一個及以上大于速度閾值，則判定圖像中的行為為超速，否則判定為未超速；

在單位時間內對行為超速次數進行統計，若超速次數大于預設的超速次數閾值，則判定為檢測到劇烈肢體行為并進行報警，否則清除已記錄的超速次數并開始新的統計周期。

2.根據權利要求1所述的行為檢測識別方法，其特征在于：

由視頻流中解析出包含行為的RGB圖像，然后將RGB圖像變換為灰度圖，再對灰度圖像進行灰度歸一化處理，獲得灰度圖像序列。

3.根據權利要求1所述的行為檢測識別方法，其特征在于：

對相鄰兩幀灰度圖像進行差分運算得到差分圖像，然后對差分圖像進行濾波，對濾波后的差分圖像進行二值化處理，轉換為二值化差分圖像，其中，采用直方圖方法尋找二值化閥值。

4.根據權利要求3所述的行為檢測識別方法，其特征在于：

對差分圖像區域內的像素點進行標記，并進行連通性判斷，如果標記的非零像素點數小于設定的閾值，則認為該連通區域為噪聲并將其去除，否則認為該連通區域是圖像并予以保留。

5.根據權利要求1所述的行為檢測識別方法，其特征在于：

計算中間質心、左質心和右質心的坐標時，對于給定的圖像區域，其對應質心坐標計算為：其中，(x_c,y_c)為給定的圖像區域內質心的坐標，(x_i,y_i)為給定的圖像區域內第i個像素的坐標，g_i為給定的圖像區域內第i個像素的質量，N為給定的圖像區域內像素的總個數，M為給定的圖像區域內灰度值為255的像素的個數。

6.一種實現如權利要求1-5任一項所述的行為檢測識別方法的行為檢測識別系統，其特征在于，包括：

計算模塊，用于獲取行為視頻流的二值化差分圖像序列，計算每幀二值化差分圖像的中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度；

計算質心運動速度v_c時：

其中，(x_ca,y_ca)為某質心在第a幀的坐標，(x_ca+1,y_ca+1)為某質心在第a+1幀的坐標，f_s為視頻流的幀頻；

判斷模塊，用于將中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度與預設的速度閾值進行比較，若三個質心運動速度中有一個及以上大于速度閾值，則判定圖像中的行為為超速，否則判定為未超速；

行為檢測報警模塊，用于在單位時間內對行為超速次數進行統計，若超速次數大于預設的超速次數閾值，則判定為檢測到劇烈肢體行為并進行報警，否則清除已記錄的超速次數并開始新的統計周期。

7.根據權利要求6所述的行為檢測識別系統，其特征在于，所述計算模塊包括：

預處理單元，用于對行為視頻流進行解析、變換和灰度歸一化處理，獲得灰度圖像序列；

獲取單元，用于對灰度圖像序列進行相鄰幀差分運算，得到差分圖像序列，經過濾波和二值化處理，獲得二值化差分圖像序列；

質心計算單元，用于計算每幀二值化差分圖像的中間質心、左質心和右質心；利用整幅二值化差分圖像的全部像素計算出中間質心的坐標，再以過中間質心的垂線作為分界線，將圖像劃分為左區域和右區域，然后利用左區域的像素計算出左質心的坐標，利用右區域的像素計算出右質心的坐標；

速度計算單元，用于利用相鄰兩幀二值化差分圖像的中間質心、左質心和右質心，計算中間質心運動速度、左質心運動速度和右質心運動速度。