高空抛物轨迹检测方法及计算机可读存储介质技术

本申请公开一种高空抛物轨迹检测方法，该高空抛物轨迹检测方法包括：进行相机抖动检测，直至抖动解除再进行运动轨迹的获取以及进行每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹的判断；获取运动轨迹：对每一帧图像进行运动目标检测，对相邻帧进行运动目标匹配获得关于每一运动目标的运动轨迹；以及判断每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹：根据每一运动目标的运动轨迹中的所有轨迹点的坐标值的变化、速度的变化以及该运动轨迹的轨迹点的数目来判断该的运动轨迹是否为高空抛物轨迹。本申请还提供一种应用所述高空抛物轨迹检测方法的计算机可读存储介质。介质。介质。

【技术实现步骤摘要】
高空抛物轨迹检测方法及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及图像处理领域，更具体地说，涉及一种高空抛物轨迹检测方法及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]高层楼宇也越来越多，随之而来的高空抛物行为也屡见不鲜，其导致的伤人事件越来越多，受到社会的广泛关注。现有高空抛物检测包括人工检测和基于视频的智能检测。
[0003]其中，人工检测通常在发生抛物事件后通过回查监控寻找抛物证据，不仅费时费力而且效果不佳。通过基于视频的智能检测方式对视频进行实时监测，能够实现实时检测，对于预警高空抛物事件发生具有实际意义；其中基于视频监控检测方式是基于相机获取的视频图像并基于视频图像中的运动目标来高空抛物检测的，故而相机是否处于稳定状态下采集的图像会直接影响高空抛物的检测结果；并且现有的一些高空抛物检测结果直接基于运动目标轨迹，这样容易导致并非抛物运动的运动目标的轨迹也会被误检为抛物运动。

技术实现思路

[0004]针对现有技术，本申请解决的技术问题是提供一种高空抛物轨迹检测方法，该检测方法可进行相机抖动检测以防止相机抖动检造成运动目标区域的误检以及排除非高空抛物干扰目标，从而提供高空抛物轨迹检测的可靠性和准确性。
[0005]为解决上述技术问题，第一方面，本申请提供一种高空抛物轨迹检测方法，其包括：
[0006]进行相机抖动检测，直至抖动解除再进行运动轨迹的获取以及进行每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹的判断；
[0007]获取运动轨迹：对每一帧图像进行运动目标检测，对相邻帧进行运动目标匹配获得关于每一运动目标的运动轨迹；以及，
[0008]判断每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹：根据每一运动目标的运动轨迹中的所有轨迹点的坐标值的变化、速度的变化以及该运动轨迹的轨迹点的数目来判断该的运动轨迹是否为高空抛物轨迹。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述进行相机抖动检测，包括：
[0010]对当前帧图像进行运动目标检测，获得前景区域和背景区域；
[0011]统计前景区域的像素点数目F和背景区域的像素点数目B；
[0012]判断比值S＝F/(F+B)是否大于第一阈值，当前帧图像出现抖动，继续对下一帧图像进行相机抖动检测，否者，进行运动轨迹的获取以及关于运动目标的高空抛物轨迹的判断。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述对每一帧图像进行运动目标检测，对相邻帧进行运动目标匹配获得关于每一运动目标的运动轨迹，包括：
[0014]在开始进行运动轨迹检测的首帧图像中进行卡尔曼滤波器的初始化操作；
[0015]持续采用卡尔曼滤波器预测每一帧图像中每一运动目标；
[0016]并利用匈牙利算法进行前后两帧图像进行每一运动目标匹配，若匹配成功则将后一帧图像中该运动目标添加至对应运动轨迹中，若匹配失败则记录该运动目标匹配失败的次数，当该运动目标匹配失败连续N次时，则该运动目标的运动轨迹检测结束。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述根据每一运动轨迹中的所有轨迹点的坐标值的变化、速度的变化以及该运动轨迹的轨迹点的数目来判断该运动目标的运动轨迹为高空抛物轨迹，需满足下述条件则该运动轨迹为高空抛物轨迹：
[0018]该运动轨迹中所有轨迹点的纵坐标按照图像帧顺序依次增大；
[0019]该运动轨迹中轨迹点的数目大于第二阈值；
[0020]获取该运动轨迹的终点，该终点的位于图像边界；
[0021]该运动轨迹的前三分之一部分持续保持加速运动状态；
[0022]该运动轨迹的相邻两轨迹点中，后轨迹的纵坐标和前轨迹的纵坐标的差值大于第三阈值；
[0023]该运动轨迹的相邻两轨迹点形成的直线在竖直方向的夹角小于第四阈值；
[0024]该运动轨迹中的拐点数目小于第五阈值；
[0025]在获取该运动轨迹过程中，匹配点数目m、预测点的数目f和非加速的轨迹点数目h同时满足第一公式和第二公式：第一公式：f/(m+f)≤α，第二公式：h≤β*(m+f)；
[0026]其中，预测点数目为获取该运动轨迹过程中对应的运动目标被进行运动目标检测时出现的次数，匹配点为获取该运动轨迹过程中对应的运动目标匹配成功的次数，α和β为阈值。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述该终点的位于图像边的条件为：该终点的纵坐标为H或该终点的横坐标为W，其中H和W分别为图像的高和宽。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述该运动轨迹的前三分之一部分持续保持加速运动状态的条件为：
[0029]在该运动轨迹的前三分之一部分中，轨迹点的速度持续增大：每两相邻的轨迹点的速度差为
△
V＝V
i+1
‑
V
i
>0；
[0030]其中，
[0031]其中，V
i+1
和V
i
分别第i+1个和第i个轨迹点的速度，(X
i+1
,Y
i+1
)、(X
i
,Y
i
)和(X
i
‑1,Y
i
‑1)分别为第i+1个、第i个和第i
‑
1个轨迹点的坐标值，且i≥1。
[0032]在一种可能的实现方式中，当图像帧率为12pfs时，第三阈值设定为0.05H，其中H为图像的高。
[0033]在一种可能的实现方式中，计算所述该运动轨迹的相邻两轨迹点形成的直线在竖直方向的夹角θ，包括：
[0034]计算角度angle＝atan(y2
–
y1,x2
–
x1)*180/π；
[0035]若是angle≥0，则θ＝angle；若是，angle＜0，则θ＝angle+360。
[0036]在一种可能的实现方式中，所述拐点满足条件为：
[0037]对于一轨迹点，该轨迹点的至少前三个轨迹点的第一坐标值、该轨迹点的第一坐标值逐步增大，且该轨迹点的第一坐标值、该轨迹点的至少后三个轨迹点的第一坐标值逐
步减小，该轨迹点的拐点；或者
[0038]对于一轨迹点，该轨迹点的至少前三个轨迹点的第一坐标值，该轨迹点的第一坐标值逐步减小，且该轨迹点的第一坐标值、该轨迹点的至少后三个轨迹点的第一坐标值逐步增大；
[0039]其中，所述第一坐标值为轨迹点的纵坐标或者横坐标。
[0040]在一种可能的实现方式中，在获取运动轨迹之后且在判断运动目标轨是否为高空抛物轨迹之前，所述高空抛物轨迹检测方法还包括：
[0041]对每一运动目标进行轮廓检测，获取该运动目标轮廓的外接矩形框；
[0042]计算该外接矩形框边长的平均值；
[0043]若该运动目标对应的平均值大于第六阈值，则删除该运动目标以及该运动目标对应的运动轨迹。
[0044]第二方面，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空抛物轨迹检测方法，其特征在于，包括：进行相机抖动检测，直至抖动解除再进行运动轨迹的获取以及进行每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹的判断；获取运动轨迹：对每一帧图像进行运动目标检测，对相邻帧进行运动目标匹配获得关于每一运动目标的运动轨迹；以及判断每一运动轨迹是否为高空抛物轨迹：根据每一运动目标的运动轨迹中的所有轨迹点的坐标值的变化、速度的变化以及该运动轨迹的轨迹点的数目来判断该的运动轨迹是否为高空抛物轨迹。2.如权利要求1所述的高空抛物轨迹检测方法，其特征在于，所述进行相机抖动检测，包括：对当前帧图像进行运动目标检测，获得前景区域和背景区域；统计前景区域的像素点数目F和背景区域的像素点数目B；判断比值S＝F/(F+B)是否大于第一阈值，当前帧图像出现抖动，继续对下一帧图像进行相机抖动检测，否者，进行运动轨迹的获取以及关于运动目标的高空抛物轨迹的判断。3.如权利要求1所述的高空抛物轨迹检测方法，其特征在于，所述对每一帧图像进行运动目标检测，对相邻帧进行运动目标匹配获得关于每一运动目标的运动轨迹，包括：在开始进行运动轨迹检测的首帧图像中进行卡尔曼滤波器的初始化操作；持续采用卡尔曼滤波器预测每一帧图像中每一运动目标；并利用匈牙利算法进行前后两帧图像进行每一运动目标匹配，若匹配成功则将后一帧图像中该运动目标添加至对应运动轨迹中，若匹配失败则记录该运动目标匹配失败的次数，当该运动目标匹配失败连续N次时，则该运动目标的运动轨迹检测结束。4.如权利要求1所述的高空抛物轨迹检测方法，其特征在于，对于根据每一运动轨迹中的所有轨迹点的坐标值的变化、速度的变化以及该运动轨迹的轨迹点的数目来判断该运动目标的运动轨迹为高空抛物轨迹，需满足下述条件则该运动轨迹为高空抛物轨迹：该运动轨迹中所有轨迹点的纵坐标按照图像帧顺序依次增大；该运动轨迹中轨迹点的数目大于第二阈值；获取该运动轨迹的终点，该终点的位于图像边界；该运动轨迹的前三分之一部分持续保持加速运动状态；该运动轨迹的相邻两轨迹点中，后轨迹的纵坐标和前轨迹的纵坐标的差值大于第三阈值；该运动轨迹的相邻两轨迹点形成的直线在竖直方向的夹角小于第四阈值；该运动轨迹中的拐点数目小于第五阈值；在获取该运动轨迹过程中，匹配点数目m、预测点的数目f和非加速的轨迹点数目h同时满足第一公式和第二公式：第一公式：f/(m+f)≤α，第二公式：h≤β*(m+f)；其中，预测点数目为获取该运动轨迹过程中对应的运动目标被进行运动目标检测时出现的次数，匹配点为获取该运动轨迹过程中对应的运动目标匹配成功的次数，α和β为阈值。5.如权利要求4所述的高空抛物轨迹检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张笑天，朱光强，欧阳一村，陈蓉，罗富章，欧邯，赖翠松，
申请(专利权)人：盛视科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：