[發明專利]一種基于定位和視頻監控數據的脫管檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202111361631.2
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114067437A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 翟超;倪志祥;李玉軍
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06V40/20
• 分類號: G06V40/20;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06V20/40;G06V20/52;G06V10/764;G06V10/774
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

本發明涉及一種基于定位和監控視頻數據的脫管檢測方法及系統，該模型由第一階段的基于定位數據的互監小組檢測算法和第二階段的基于視頻監控數據的yolov5目標檢測算法組成；第一階段的互監小組檢測算法為兩階段閾值法，為每個互監小組中的人計算其與其他人之間的距離，與兩階閾值進行比較，并結合白名單機制判斷是否出現單人脫管或多人脫管，計算量小，推理速度快；第二階段的yolov5目標檢測算法融合了卷積塊注意力機制，并采用新的Seq?Bbox Matching后處理方式，提高了檢測精度，使系統具有充分的實用性。

技術領域

本發明涉及一種基于定位和視頻監控數據的脫管檢測方法及系統，屬于深度學習、信號處理技術領域。

背景技術

在某些眾多人員存在的特定場所，被監管人員單獨脫管很容易導致一些危害性比較大的極端行為發生，受人力資源的限制，監管者無法24小時監控被監管者。可采用互監小組的方式對被監管人員進行更為高效和精準的管理，互監視組內成員互相監督，共同參與各項活動，兩兩之間的距離不得超過預先設定的閾值。互監小組通常包含奇數人員，如果組員太多，行動的一致性難以控制，如果組員太少，小組人員容易同時發生脫管，一般設定為三人或五人。在五人互監小組中，如果有一人或者兩人與其他人之間的間距超出了距離閾值，則意味者他們可能發生了脫管行為。采用物聯終端采集被監管人員的實時定位數據，計算互監小組內成員之間的相對距離，可及時發現可能的脫管人員。

對圖像及視頻中的目標進行精準識別是神經網絡一直努力解決的問題，yolov5是一款經典的一階段目標檢測網絡，在網絡參數量相似的情況下相比原來的yolo網絡能夠達到更快的檢測速度和檢測精度，是一種能夠很好滿足實際使用需要的目標檢測網絡。

基于單定位數據對互監小組成員進行脫管檢測，存在的最大問題是只能判斷有成員脫離了互監小組的范圍，而不能明確是否發生了脫管。如果監管人員安排被監管人員去執行某項任務，此時雖然被監管人員脫離了互監小組，但是在其周圍存在監管人員，則不屬于脫管行為?；蛘弑槐O管人員被許可進入某個特定區域完成特定任務，暫時脫離互監小組是被允許的，通過白名單制度可以避免系統誤報。為了降低誤判率，提升脫管行為檢測的準確率，有必要結合監控視頻進行綜合研判，檢測疑似脫管人員的周邊是否存在監管者。采用yolov5網絡進行目標識別的最大問題在于，其本身是一階段的目標檢測網絡，檢測精度不如經典的二階段目標檢測網絡，所以可能在基于視頻的目標檢測中發生誤判，從而影響系統對脫管的判斷。所以，如何綜合采用定位數據和監控視頻，提升脫管行為檢測的準確率，是提升監管安全的關鍵問題。

目前針對被監管人員的脫管行為檢測方法，主要集中在監管人員緊盯監控視頻進行識別，極易引發疲勞，在多個監控視頻中很難及時發現脫管人員，容易發生異常行為，一般事后調取監控視頻進行證據留存。因此，亟需采集被監管人員的定位數據，并結合監控視頻，智能實時研判被監管人員是否發生脫管行為，并及時報警處置。

發明內容

本發明提供了一種全新的基于定位信息和監控視頻的人員脫管檢測方法及系統；

本發明包括二階段聯合檢測機制和白名單制度，提高了脫管檢測的準確率，同時降低了誤報率。首先，采用定位數據實時篩選疑似脫管人員，然后，確定覆蓋疑似脫管位置且距離最近的攝像頭，調取監控視頻流，實時檢測監控范圍內是否存在監管者，如果不存在監管者則認為發生了脫管行為，系統及時發出聲光警報，并顯示脫管人員的信息和位置。通過基于定位信息的互監小組方式及基于視頻的目標檢測技術來對特定場所被監管人員進行有效的管控，實現對被監管人員脫管行為的精準檢測。

傳統的基于單監控視頻進行脫管檢測的方法需要采集多路攝像頭的監控視頻流，實時研判是否發生人員脫管，計算量大且準確率低，對算力要求高且能耗大，并且難以確定脫管人員的身份。本發明采用輕量級的定位數據篩選疑似脫管人員，只對疑脫管人員采用監控視頻進行核實，具有計算量小、推理速度快、準確率高且誤報率低的優點，同時能夠確定脫管人員的身份及位置信息，滿足系統的實用性要求。

本發明的技術方案如下：