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用于图像分析的系统和方法技术方案

技术编号:7368067 阅读:242 留言:0更新日期:2012-05-27 04:54
一种图像分析方法包括:获得图像序列(37;51),每个图像由像素数据表示;对所述图像序列(37;51)当中的至少一个图像执行基于视觉的分析,以便获得用于对在所述图像中所表示的对象状态进行分类的数据;确定在所述图像序列(37;51)当中的至少一些图像中所表示的生物的生理参数的至少一个值;以及利用通过所述基于视觉的分析获得的数据以及所述生理参数的至少一个值对所述对象的状态进行分类。所述生理参数的所述至少一个值是通过对图像数据进行分析而确定的,所述图像数据来自从中取得对之执行基于视觉的分析的所述至少一个图像的相同图像序列(37;51)。一种允许实现远程光体积描记分析的方法包括:从至少一台摄影机(3)获得图像序列(37;51),每个图像由像素数据表示,所述像素数据表示至少一个有限波长范围内的反射周围光;以及对于至少一个测量区(41),提供至少表示所述测量区(41)内的至少一定数目的图像点处的像素值组合的时变值的变化的信号,以用于确定生理参数的至少一个值。跟踪在所述图像序列(37;51)中所表示的所选对象的至少一部分,并且控制照明所选对象的至少一部分的可定向光源(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种图像分析方法、一种用于图像分析的系统以及一种计算机程序。 本专利技术还涉及一种用于允许实现远程光体积描记分析的方法和系统。
技术介绍
US 2009/0027493 Al公开了一种实时自动化监视进入公共空间并采取行动的人以便防止攻击者达成其目标的方法。所述方法包括策略性地将高分辨率视频摄影机放置在对于视觉伪装的地方。各台摄影机将通过陆地线路或无线地连接到监控所记录的影片的中央位置。例行监控的大部分将是自动的并且由计算机控制。计算机监控将包括分析人们的行为、面部表情、反常移动等等。可疑噪音、话语或音量也会对计算机程序提出告警以便警告受训人员集中于该处的事件。在可能的情况下,可以监控并且在子屏幕上显示对于例如心搏速率或瞳孔放大之类的更加复杂的因素的分析。所述已知方法的一个问题在于,其没有公开如何获得心搏速率或瞳孔放大,并且没有公开如何将表示此类因素的数据与被用于分析可疑行为的视频片段同步。
技术实现思路
希望提供一种方法、系统和计算机程序,其可以被高效地实施来获得对于在图像序列中所表示的对象活动的相对可靠的分类。所述目的是通过根据本专利技术的方法实现的,所述方法包括 -获得数字图像序列;-对所述图像序列当中的至少一个图像执行基于视觉的分析,以便获得用于对在所述图像中所表示的对象状态进行分类的数据;-确定在所述图像序列当中的至少一些图像中所表示的生物的生理参数的至少一个值,其中所述生理参数的所述至少一个值是通过对图像数据进行分析而确定的,所述图像数据来自从中取得对之执行基于视觉的分析的所述至少一个图像的相同图像序列;以及-利用通过所述基于视觉的分析获得的数据以及所述生理参数的至少一个值对所述对象的状态进行分类。在这里,术语“活动”用来指代一项或更多项动作的集合,其可以包括例如人类的生物的表情和行为。因此,所述归类可以为动作指派类型,例如“跑步”,为表情指派类型,例如“微笑”,或者为行为指派类型,例如“焦躁”或“可疑”。基于视觉的分析涉及空间和空间时间分析的至少其中之一。通过对图像序列当中的至少其中一个图像执行基于视觉的分析以便获得用于对在所述图像中所表示的对象的至少一项活动进行分类的数据以及确定在所述图像序列当中的至少一些图像中所表示的生物的生理参数的至少一个值,使用了两种相对独立的方法来获得用于对人类活动进行自动化分类的数据。每一种所述方法解决当仅应用其中一种时所可能导致的含糊。举例来说,高心率伴随着例如跑步、游泳之类的活动。跑步和慢跑涉及到可能无法很容易地利用基于视觉的分析来区分的类似姿态。由于所述生理参数的至少一个值是通过分析图像数据确定的,所述图像数据来自从中取得对之执行基于视觉的分析的所述至少一个图像的相同图像序列,因此所述方法相对高效。不需要除了用以获得所述图像序列的至少一个摄影机之外的单独传感器。此外,也不需要用于把传感器信号与图像同步的装置,这是因为使用了相同的图像序列。一项附加的效果是以不显眼的方式确定了所述生理参数。所述测量是无接触的,就像基于视觉的分析一样,从而所述方法不会影响对象的活动。另一项效果是可以通过相对很少的附加努力来扩展所述方法以便对多于一个人的活动进行分类(前提是他们都表示于所述图像序列中)。在一个实施例中,对对象的状态进行分类包括对正由所述对象从事的动作进行分类。这是所述方法的一种有用的实现方式,因为不同的动作常常由类似的姿态表征, 因此单独的对于人类活动的基于视觉的图像分析将常常导致错误的分类结果。换句话说, 基于视觉的分析系统常常无法在不同类型的动作(例如跑步与慢跑)之间进行区分。在一个实施例中,对基于生理参数的值的数据和通过执行基于视觉的分析获得的数据应用单独的分类器。为基于生理参数的值的数据以及为通过执行基于视觉的分析获得的数据提供单独的分类器的一项效果在于,有可能仅仅使用所述两类分析的其中之一而不使用另一类。 这在计算方面将更加高效,因为所述两种方法的其中之一在许多情况下将产生明确的结果。只有在不是这种情况时才将使用另一个分类器,此外还有一个分类器利用所述全部两个分类器的成果来产生最终结果。在一个替换实施例中,对基于生理参数的值的数据与通过执行基于视觉的分析获得的数据的组合应用单个分类器。这样做的效果在于,可以在分类过程中使用生理参数的值与通过执行基于视觉的分析获得的数据之间的相关性。可以在组合数据集(即生理参数的值和通过执行基于视觉的分析获得的数据二者)上对所述单个分类器进行训练。在一个实施例中,利用远程光体积描记分析获得在图像序列当中的至少一些图像中所表示的生物的生理参数的至少一个值。特别在可见频率范围内实施光体积描记分析的情况下,可以使用普通摄影机(例如包括CXD或CMOS传感器阵列的摄影机)来获得图像序列。这样做也是有用的,因为基于视觉的图像分析通常依赖于检测边缘,所述边缘例如在热图像中可能并不存在。此外,不需要特殊定向的光源来实施基本形式的远程光体积描记分析。一个实施例包括利用被设置成在可见光谱的有限子范围内发光的光源照明生物的至少一部分。已经发现,利用图像传感器远程地检测心率的最佳波长范围处在500nm左右(可见光谱的绿色部分)。因此,在实施远程心率测量时,提供该范围内的用于从对象反射的附加的光将使得信号最大化。被用来获得图像序列的摄影机的一个通道可以被调谐到一定波长范围,所述波长范围对应于可定向光源被设置成在其中发光的波长范围。只有该通道内的像素数据可以被用来获得信号,所述信号至少表示处在测量区内的至少一定数目的相关联图像点处的像素值组合的时变值中的变化。或者可以在来自多个通道的像素数据的加权和中对该通道内的像素数据进行过加权。另一方面,可以对包括来自多个通道的像素数据的加权组合的像素数据实施基于视觉的图像分析,其中调谐到对应于所述可定向光源的波长范围的所述波长范围的通道被略微欠加权,从而减少附加照明的效果。在一种变型中,远程光体积描记分析包括-选择包括多个图像点的至少一个测量区,每一个图像点在图像序列当中的每一个图像中具有至少一个相关联的像素值;以及-获得至少表示测量区内的至少一定数目的相关联的图像点处的像素值组合的时变值的变化的信号。这种变型的效果在于,所获得的信号相对没有噪声并且具有表示皮肤反射率变化的相对较强的信号分量。该信号分量可用来确定例如在图像序列中所表示的对象的心率和 /或呼吸率。一个实施例包括对图像序列执行基于视觉的图像分析以便跟踪在所述图像序列中所表示的所选对象的至少一部分,以及控制照明所选对象的至少一部分的可定向光源。对图像序列执行基于视觉的图像分析以便跟踪在所述图像序列中所表示的所选对象的至少一部分以及控制照明所选对象的至少一部分的可定向光源允许避免阴影,这是因为可以把光源指向包括测量区的生物的部分。此外,如果存在图像序列中表示的几个生物,则选择性地照明其中一个生物的至少一部分有助于提供用来确定仅仅其中一个生物的生理参数的值的信号。所述方法的一个实施例包括通过分析表示图像序列当中的至少一个图像的至少其中一些像素数据来选择所选对象的部分。所述分析例如可以是以下各项分析的至少其中之一用以确定生理参数的值的分析,用以检测行为类型的分析,以及用以检测所暴露身体部分的表示的存在的分析。这种变型允许完全自动化的系统确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:V让娜IO基伦科G塞尼尼L邵
申请(专利权)人:V让娜IO基伦科G塞尼尼L邵
类型:发明
国别省市:

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