高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测系统及方法技术方案

本发明专利技术高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测系统及方法，该系统由高清视频监控图像增强处理模块、行人目标快速检测定位模块、设定侦测区域灰度图像二值化处理模块、行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块、行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块和行人目标事件检测及可信度评估模块组成。与现有技术相比，本发明专利技术具有针对200万像素以上的高清视频监控背景下行人目标快速定位及其行为分析(事件检测)以及非均匀光照条件下高清视频监控图像增强处理效果好、动态范围大、行人目标快速定位及其行为分析(事件检测)精度高、误报率低等优点，同时嵌入式软件设计可大大提高软件可信、可靠度和稳定性，降低前端嵌入式系统参数设置难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于公共安全、停车管理、智能交通、综合应急等领域复杂监控场景下基于。
技术介绍
近年来，高清摄像机越来越多地应用于公共安全、停车管理、智能交通、综合应急等领域复杂背景下的高清视频监控。基于传统标清视频监控图像的行人目标定位及事件检测方法无法直接转化为针对复杂场景下的高清视频监控图像，主要原因在于200万像素以上的高清视频监控图像分辨率高，监控场景大、图像背景复杂，设定侦测区域行人目标快速定位及事件检测难度大，误报率高。复杂场景下的高清视频监控图像中有多个行人目标需同时定位并结合现场管理需求判断事件检测类型，而现有基于标清视频监控图像的行人目标识别及事件检测方法一般仅针对简单背景下的单一目标。此外，高清视频监控图像设定 侦测区域中行人目标快速定位及事件检测方法，不仅要求准确率高、误报率低，而且要求定位速度快。因此如何在高清视频监控图像(设定侦测区域)中快速、准确地定位行人目标并实施事件检测，是现有智能分析技术中普遍面临且亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术缺陷，提供一种图像增强效果好，定位速度快，事件检测准确率高的基于。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是基于高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测系统，该系统由高清视频监控图像增强处理模块、行人目标快速检测定位模块、设定侦测区域灰度图像二值化处理模块、行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块、行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块和行人目标事件检测及可信度评估模块组成；其中，所述高清视频监控图像增强处理模块用于实现对前端高清视频监控摄像机实时采集图像的数字增强处理，根据高清视频监控图像中背景/场景和内容/目标图像实时确定图像滤波器模板类型及加权系数，获取最佳信噪比增强图像，提高后续行人定位及事件检测精度，消除图像噪声干扰；所述行人目标快速检测定位模块用于实现设定侦测区域与动态背景图像间实时比对，采用自适应梯度检测定位算法对其中行人目标进行快速检测、定位；所述设定侦测区域灰度图像二值化处理模块用于实现设定侦测区域图像转换为灰度图像后的二值化处理；所述行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块用于实现非均匀光照条件下高清视频监控图像设定侦测区域中行人目标倾斜度校正等图像运动补偿功能，以提高设定侦测区域图像中行人目标定位及识别精度；所述行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块根据实时检测到的高清视频监控图像设定侦测区域中行人目标运动轨迹及行为特征进行样本匹配，实现行人目标行为特征快速分类及识别实现在经图像倾斜度校正后的二值化图像中行人目标运动轨迹图像分割及特征提取；所述行人目标事件检测及可信度评估模块采用动态样本聚类分析法实现行人目标运动轨迹图像匹配识别和本地行人目标运动轨迹图像(特征)样本库中特征样本的优化、调整。本专利技术的另一目的是提供基于高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测方法，具体包括以下步骤步骤1，高清视频监控图像增强处理模块对高清摄像机实时采集的高清视频监控图像进行增强处理，实时比对设定侦测区域图像与动态背景图像，对实时采集的高清视频监控图像中设定侦测区域行人目标进行快速检测、定位； 步骤2，行人目标快速检测定位模块将实时检测到的设定侦测区域行人目标图像映射到原始高清视频监控图像设定侦测区域动态背景图像中，依据预置报警门限及现场管理需求排除检测出行人目标中干扰成份，跟踪行人目标运动轨迹，对行人目标行为特征进行分类；步骤3，将高清视频监控图像中设定侦测区域图像转换为灰度图像，并对高清视频监控图像中设定侦测区域灰度图像进行二值化处理；步骤4，将行人目标运动轨迹与管理样本库模板进行实时比对，确定设定侦测区域行人目标行为特征及事件/检测类型；步骤5，实时学习、优化管理样本库行人目标行为特征及事件/检测类型，实时评估设定侦测区域行人目标事件/检测)类型可信度；进一步，所述方法步骤5采用动态样本聚类分析法对行人目标行为特征及事件检测结果可信度进行评估。本专利技术针对复杂背景下的高清(200万像素以上)视频监控图像行人目标快速定位及事件检测需求，嵌入式软件功能设计实现非均匀光照条件下高清视频监控图像增强处理和软件的可信、可靠性，行人目标快速检测、定位速度快，适应动态范围大、事件检测精度高，提高前端嵌入式系统(智能摄像机)可靠性和稳定性，降低现场参数设置要求和难度。附图说明图I为本专利技术基于高清视频监控图像的行人事件检测方法流程图；图2为本专利技术基于高清视频监控图像的行人事件检测软件流程。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术技术方案做进一步的详细描述。图I为本专利技术高清视频监控图像的行人目标快速定位及事件检测方法流程图，如图所示，本专利技术具体技术实现方案包括如下步骤步骤201，对高清摄像机实时采集的高清视频监控图像进行增强处理(根据高清视频监控图像中背景和内容确定图像增强滤波器模板类型及加权系数)，实时比对高清视频监控图像中设定侦测区域图像与动态背景图像之间的差别，对实时采集的高清视频监控图像中设定侦测区域行人目标进行快速检测、定位(采用自适应梯度检测定位算法)；步骤202，将实时检测到的高清视频监控图像中设定侦测区域行人目标图像映射到原始高清视频监控图像设定侦测区域动态背景图像中，依据预置报警门限及现场管理需求排除检测出行人目标中干扰成份，跟踪行人目标运动轨迹，对行人目标行为特征进行分类；步骤203，将高清视频监控图像中设定侦测区域图像转换为灰度图像，并对高清视频监控图像中设定侦测区域灰度图像进行二值化处理；步骤204，将行人目标运动轨迹与管理样本库模板进行实时比对，确定设定侦测区域行人目标行为特征及事件(检测)类型(采用自学习方式和择优判断算法形成的行人目标运动轨迹及行为特征)；步骤205，实时学习、优化管理样本库行人目标行为特征及事件(检测)类型(采用自学习方式和择优判断算法形成的行人目标运动轨迹及行为特征样本)，实时评估设定侦测区域行人目标事件(检测)类型可信度。所述的步骤205采用动态样本聚类分析法对行人目标运动轨迹、行为特征及事件检测结果可信度进行评估。图2为本专利技术基于高清视频监控图像的行人事件检测的系统逻辑框图，基于高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测系统，该系统由高清视频监控图像增强处理模块、设定侦测区域行人目标快速检测定位模块、设定侦测区域灰度图像二值化处理模块、行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块、行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块和行人目标事件检测及可信度评估模块组成。高清视频监控图像增强处理模块I实现对前端高清视频监控摄像机实时采集图像的数字增强处理，根据高清视频监控图像中背景(场景)和内容(目标)图像实时确定图像滤波器模板类型(自适应维纳滤波器)及加权系数，获取最佳信噪比增强图像，提高后续行人定位及事件检测精度；设定侦测区域行人目标快速检测定位模块2实现设定侦测区域与动态背景图像间实时比对，采用自适应梯度检测定位算法对其中行人目标进行快速检测、定位；设定侦测区域灰度图像二值化处理模块3实现设定侦测区域图像转换为灰度图像后的二值化处理；行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块4基于垂直游程长统计的行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正算法(水平倾斜度校正算法类似)实现设定侦测区域行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
高清视频监控图像的行人快速定位、事件检测系统，其特征在于，该系统由高清视频监控图像增强处理模块、行人目标快速检测定位模块、设定侦测区域灰度图像二值化处理模块、行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块、行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块和行人目标事件检测及可信度评估模块组成；其中，所述高清视频监控图像增强处理模块用于实对前端高清视频监控摄像机实时采集图像的数字增强处理，根据高清视频监控图像中背景/场景和内容/目标图像实时确定图像滤波器模板类型及加权系数，获取最佳信噪比增强图像，提高后续行人定位及事件检测精度,消除图像噪声干扰；？所述行人目标快速检测定位模块用于实现设定侦测区域与动态背景图像间实时比对，并采用自适应梯度检测定位算法对其中行人目标进行快速检测、定位；所述设定侦测区域灰度图像二值化处理模块用于实现设定侦测区域图像转换为灰度图像后的二值化处理；所述行人目标及运动轨迹图像倾斜度校正模块用于实现非均匀光照条件下高清视频监控图像设定侦测区域中行人目标倾斜度校正等图像运动补偿功能，以提高设定侦测区域图像中行人目标定位及识别精度;所述行人目标运动轨迹跟踪及行为特征提取模块根据实时检测到的高清视频监控图像设定侦测区域中行人目标运动轨迹及行为特征进行样本匹配，实现行人目标行为特征快速分类及识别实现在经图像倾斜度校正后的二值化图像中行人目标运动轨迹图像分割及特征提取；所述行人目标事件检测及可信度评估模块用于采用动态样本聚类分析法实现行人目标运动轨迹图像匹配识别和本地行人目标运动轨迹图像/特征样本库中特征样本的优化、调整。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，石飞荣，田秦，
申请(专利权)人：陕西省交通规划设计研究院，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：