对象检测方法和系统技术方案

本公开涉及一种用于视频监测热区检测的对象检测方法，包括以下步骤：利用背景去除算法剔除输入视频帧的背景，以获得视频帧的前景图像；将该前景图像划分成若干前景子区域并画出其轮廓线，并检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中；若前景子区域的全部或一部分位于监测热区中，则对当前视频帧进行对象检测；并且如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则触发告警。通过使用前景分析和对象检测相结合的方式实现热区检测，可以快速地得到检测结果。

Object detection method and system

The present disclosure relates to an object detection method for video monitoring hot zone detection, which comprises the following steps: using a background removal algorithm to remove the background of the input video frame to obtain a foreground image of the video frame; dividing the foreground image into several foreground sub-regions and drawing its contour lines; and detecting the whole foreground sub-region. Whether a part or a part of the foreground sub-region is located in the monitoring hot area, the current video frame is subject to object detection if all or part of the foreground sub-region is located in the monitoring hot area, and if the object type to be detected exists in the monitoring hot area, the alarm is triggered. By combining foreground analysis with object detection, hot zone detection can be achieved quickly.

【技术实现步骤摘要】
对象检测方法和系统
本公开涉及一种对象检测方法和装置，尤其是涉及用于视频热区检测的对象检测方法和装置。
技术介绍
在诸如安保监控、交通监控之类的特定场所的热区(ROI,RegionofInterest)监控中，已经存在很多对象检测方法。有些对象检测方法通过训练专门的行人识别模型，在整个视频流中进行对象检测。这些方法通常全程利用深度学习算法实现对象检测，很耗时间。例如，中国专利申请公开号为CN107301380A公开了一种用于视频监控场景中行人识别的方法，用该方法一秒内才能得到不超过5帧结果。另外，有些对象检测方法根据前后帧的差异寻找前景物体，然后将前景对象作为目标来进行对象检测。然后，此类方法没有使用对象检测算法对对象进行识别，因此无法根据对象类型实现有选择的报警。例如，中国专利申请公开CN102236902A公开了一种目标检测方法和装置，其使用了将前后帧进行比较的方法进行变化分析，从而查找入侵物体位置。但是此方法没有使用对象检测算法对对象进行识别，因此无法根据对象类型实现有选择的报警。此外，还有些对象检测方法根据前后帧的差异寻找移动物体，然后根据监测热区内差异点的比率判断入侵物体。例如，中国专利申请公开CN102340619A公开了一种移动侦测方法和装置，该方法和装置就是根据前后帧的差异寻找移动物体，然后根据监测热区内差异点的比率判断入侵物体。然而，这种方法没有考虑由于摄像机视角问题造成的“投影入侵”，因此无法消除对象影像投影在监测热区内，而物理位置在监测热区外时产生的伪告警。为了克服这种问题，常见的方式是对摄像机位置进行重新布置，使得摄像头正对监控区域(即通常的热区)，从而消除投影入侵导致的伪警告情形。但是这种重新布置摄像头的方式工程量大，线路改造复杂，为用户带来巨大的改造成本。而且，一旦改造完成，监控热区不可变更。一旦变更监控热区改变或监控方向改变，又需要重新改造摄像头的布置方向或布置位置，也可能导致线路改造，这会导致用户的重复成本支出。因此，需要一种能够快速、有选择地识别对象，能够灵活调整监控热区又能够避免伪警告的对象检测方法。
技术实现思路
为此，本专利的目的是利用前景分离和对象检测相结合的技术，在保证检测系统处理速度的基础上，实现了更精确的对象识别。同时，本专利通过优化的入侵判断算法有效降低了由于摄影机安装角度造成的“投影入侵”伪告警，从而为安防应用提供一种高效、可靠、智能的方法和装置。根据本公开的一个方面，提供了一种对象检测方法，包括以下步骤：a)利用背景去除算法剔除输入视频帧的背景以获得视频帧的前景图像，将该前景图像划分成若干前景子区域并画出其轮廓线，并检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中；以及b)若前景子区域的全部或一部分位于监测热区中，则对当前视频帧进行对象检测，并且如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则发出表示检测到对象的信号(触发告警)。优选地，该步骤a)包括：a1)利用背景去除法对所接收到的视频帧进行前景/后景分离，以输出前景图像；a2)对前景图像进行形态变换，以消除前景像素之间的间隙,并消除噪音点；a3)将优化后的前景图像划分成若干子区域并计算和绘制出其轮廓线；并且a4)检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中。优选地，该步骤b)包括：b1)在原始视频图像中进行对象检测；b2)判断检测到的对象是否位于监测热区内，并且如果检测到的对象位于监测热区内，则发出表示检测到对象的信号。优选地，该步骤b2)包括下列步骤中至少之一：判断检测到的整个对象轮廓是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边的特定片段是否与监测热区重叠；和判断检测到的对象轮廓中的特定区域是否与监测热区重叠。优选地，该步骤b2)还包括：将检测到的对象轮廓绘制在原始视频图像上；并且将绘制对象轮廓的视频帧存档，并且发出表示检测到对象的信号。优选地，所述对象检测方法还包括：c)如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则对该对象在视频中进行连续追踪。优选地，所述监测热区是指监控视频中的指定区域，而如果没有指定区域，则所述监测热区就是整个监控画面区域。根据本公开的另一个方面，提供了一种用于视频监测热区检测的对象检测装置，包括：前景检测器，其利用背景去除算法剔除输入视频帧的背景以获得视频帧的前景图像，将该前景图像划分成若干子区域并画出其轮廓线，检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中；以及对象识别器，其在前景子区域的全部或一部分位于监测热区中时，用当前视频帧进行对象检测，并在检测到对象时发出表示检测到对象的信号。优选地，该前景检测器包括：前景分离器，用于利用背景去除法对所接收到的视频帧进行前景/后景分离，以输出前景图像；形态转换器，用于对前景区域进行优化，以消除前景像素之间的间隙，和前景噪音；轮廓绘制器，用于将优化后的前景图像划分成若干子区域并画出其轮廓线；以及第一监测热区比较器，用于检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中。优选地，该对象识别器包括：对象检测器，用于在图像的视频帧中进行对象检测；以及第二监测热区比较器，用于判断检测到的对象区域是否与监测热区存在重叠，如果存在重叠，则输出侵入监测热区的对象区域以发出表示检测到对象的信号。优选地，该第二监测热区比较器被配置为实现下列动作中至少之一：判断检测到的整个对象轮廓是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边的特定片段是否与监测热区重叠；和判断检测到的对象轮廓中的特定区域是否与监测热区重叠。优选地，该第二监测热区比较器还将检测到的对象轮廓绘制在原始视频图像上，将绘制对象轮廓的视频帧存档，并且发出表示检测到对象的信号。优选地，该对象检测装置还包括对象追踪器，用于如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则对该对象在视频中进行连续追踪。本公开采用前景分析和对象检测相结合的方式实现热区检测，可以快速地得到更详细的检测结果信息，例如侵入对象的类别。并且，由于使用了优化的监测热区入侵算法，因此可以最大限度地降低由于摄像头安装角度造成的“投影入侵”而发出表示检测到对象的伪信号，所发出的表示检测到对象的信号质量更高、对设备安装要求更低，可以最大限度地利用已有设备进行监控，从而大大降低实施成本。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是根据本公开的一个实施例的对象检测系统的示意性框图；图2是根据本公开的一个实施例的对象检测部分的详细示意性框图；图3是根据本公开的一个实施例的前景检测器的框图；图4是根据本公开的一个实施例的对象识别器的框图；图5是根据本公开的一个实施例的对象检测方法的流程图；图6是根据一个实例的视频帧的前景图像；图7是对图6所示的前景图像进行形态变换后的前景图像；图8是图7所示的前景图像的前景子区域的轮廓图；图9是图8所示的前景图像中只保留与监测热区存在重叠的前景点的子区域后的视图；图10A是取全部对象轮廓区域进行入侵判断后的对象检测结果的在输出保存部分上显示的视图；图10B是采用对象轮廓底边进行入侵判断后的对象检测结果的在输出保存部分上显示的视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对象检测方法，包括以下步骤：a)去除输入视频帧的背景，以获得所述输入视频帧的前景图像，将该前景图像划分成若干前景子区域并画出其轮廓线，并检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中；以及b)若前景子区域的全部或一部分位于监测热区中，则对当前视频帧进行对象检测，并且如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则发出表示检测到对象的信号。

【技术特征摘要】
1.一种对象检测方法，包括以下步骤：a)去除输入视频帧的背景，以获得所述输入视频帧的前景图像，将该前景图像划分成若干前景子区域并画出其轮廓线，并检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中；以及b)若前景子区域的全部或一部分位于监测热区中，则对当前视频帧进行对象检测，并且如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则发出表示检测到对象的信号。2.根据权利要求1所述的对象检测方法，其中该步骤a)包括：a1)利用背景去除法对所接收到的视频帧进行前景/后景分离，以输出前景图像；a2)对前景图像进行形态变换，以消除前景像素之间的间隙；a3)将优化后的前景图像划分成若干子区域并计算和绘制出其轮廓线；并且a4)检测所述前景子区域的全部或一部分是否位于监测热区中。3.根据权利要求1所述的对象检测方法，其中该步骤b)包括：b1)在原始视频图像中进行对象检测；b2)判断检测到的对象是否位于监测热区内，并且如果检测到的对象位于监测热区内，则发出表示检测到对象的信号。4.根据权利要求3所述的对象检测方法，其中该步骤b2)包括下列步骤中至少之一：判断检测到的整个对象轮廓是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边是否与监测热区重叠；判断检测到的对象轮廓底边的特定片段是否与监测热区重叠；和判断检测到的对象轮廓中的特定区域是否与监测热区重叠。5.根据权利要求3所述的对象检测方法，其中该步骤b2)还包括：将检测到的对象轮廓绘制在原始视频图像上；并且将绘制对象轮廓的视频帧存档，并且发出表示检测到对象的信号。6.根据权利要求1所述的对象检测方法，还包括：c)如果有待检测对象类型存在于监测热区范围内，则对该对象在视频中进行连续追踪。7.根据权利要求1所述的对象检测方法，其中所述监测热区是指监控视频中的指定区域，而如果没有指定区域，则所述监测热区就是整个监控画面区...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚毅，
申请(专利权)人：李刚毅，
类型：发明
国别省市：北京,11