一种奔跑检测方法和系统与流程

1.本发明涉及机器视觉技术，尤其涉及了一种奔跑检测方法和系统。


背景技术：

2.随着视频监控技术的飞速发展，基于视频检测监控场景中的人体奔跑行为成为主流。然而目前视频监控技术的智能化水平较低，主要依靠人工辨别来检测监控视频中的奔跑行为。由于大多监控室内都有许多监控屏幕，值班人员很难兼顾所有待监控场所，再加上值班人员疲劳或者疏忽，经常会遗漏许多可疑目标，给监控场所带来重大损失。值我国大力推进“智慧城市”建设之际，人体奔跑行为智能检测系统需求非常旺盛。采用视频分析技术智能检测监控视频中的奔跑行为是解决奔跑行为智能检测的有效途径之一。
3.如现有技术cn201310022749.1，其通过判断人腿的夹角，需要建模人体，需要摄像头跟人在同一高度，而且在侧面；现有技术cn201510300834.9，其对于奔跑的检测计算复杂，检测精度低。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中奔跑的检测计算复杂，检测精度低的问题，提供了通过监控摄像头的角度，离地面距离计算出近景和远景物体移动的像素数目，从而计算出实际的运动速度，从而确定奔跑的状态的一种奔跑检测方法和系统。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
6.一种奔跑检测方法，包括视频监控装置，其方法包括：
7.物理参数的确定，物理参数包括视频监控装置与地面的距离或视频监控装置与地面的夹角；
8.地面坐标系的确定，针对视频监控装置拍摄的画面进行方格的划分，并通过透视转换确定地面坐标系；
9.第一时刻人物坐标的确定，通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第一时刻人物坐标；
10.第二时刻人物坐标的确定，通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第二时刻人物坐标，且第二时刻的人物与第一时刻的人物为同一人物；
11.移动方格数的计算，通过第一时刻人物坐标和第二时刻人物坐标其移动的方格数；
12.奔跑的判断，通过在单位时间内对比移动方格数与设置的方格数阈值从而确定画面的人物奔跑状态；当移动方格数大于设置的阈值，则画面中的人物为奔跑状态，否则为非奔跑状态。
13.作为优选：画面方格的划分方法包括，
14.步骤1，视频监控装置拍摄的画面的中心点为原点，长度l为步长；将地面划分为大小相等的方格；
15.步骤2，通过透视变换计算每个方格投影至画面中的坐标位置，从而确定地面坐标。
16.作为优选：
17.第一时刻方格坐标(x_n1,y_n1)的确定，通过针对画面进行人物识别确定第一时刻方格坐标(x_n1,y_n1)；
18.当x_n1》0，则
19.否则，
20.当y_n1》0，则
21.否则，
22.其中，onecell为方格的步长，camdist为视频监控装置与地面的距离；camangle为视频监控装置与地面的夹角；viewpoint为视频监控装置与视点的距离；viewpoint＝camdist/cos(camangle)。
23.作为优选：
24.第二时刻方格坐标(x_n2,y_n2)的确定，通过针对画面进行人物识别确定第二时刻方格坐标(x_n2,y_n2)
25.当x_n2》0，则
26.否则，
27.当y_n2》0，则
28.否则，
29.其中，onecell为方格的步长，camdist为视频监控装置与地面的距离；camangle为视频监控装置与地面的夹角；viewpoint为视频监控装置与视点的距离；viewpoint＝camdist/cos(camangle)。
30.作为优选：移动方格数的确定，通过在单位时间内第一时刻方格坐标和第二时刻方格坐标其移动的方格数，对于移动的方格数为n；
[0031][0032]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种奔跑检测系统，包括视频监控装置，其还包括：
[0033]
物理参数的确定模块，物理参数的确定模块用于确定奔跑检测系统中需要用的物理参数，物理参数包括视频监控装置与地面的距离或视频监控装置与地面的夹角；
[0034]
地面坐标系的确定模块，地面坐标系的确定模块用于对视频监控装置拍摄的画面进行方格的划分，并通过透视转换确定地面坐标系；
[0035]
第一时刻人物坐标的确定模块，第一时刻人物坐标的确定模块通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第一时刻人物坐标；
[0036]
第二时刻人物坐标的确定模块，第二时刻人物坐标的确定模块通过针对画面中的
人物识别，从而确定在地面坐标系上的第二时刻人物坐标，且第二时刻的人物与第一时刻的人物为同一人物；
[0037]
移动方格数的计算模块，移动方格数的计算模块通过对单位时间内第一时刻人物坐标和第二时刻人物坐标其移动的方格数；
[0038]
奔跑状态的判断，奔跑状态的判断模块通过对比移动方格数与设置的方格数阈值从而确定画面的人物奔跑状态；当移动方格数大于设置的阈值，则画面中的人物为奔跑状态，否则为非奔跑状态。
[0039]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种奔跑检测方法的步骤。
[0040]
为了解决上述技术问题，本技术还提供了一种电子设备，其包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的一种奔跑检测方法的步骤。
[0041]
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
[0042]
本发明通过监控摄像头的角度，离地面距离可以大致计算出近景和远景物体移动的像素数目，从而计算出实际的运动速度；从而确定奔跑的状态，通过本发明的奔跑检测方法，其检测效率高，而且检测精度高。本发明通过在有效网格范围内，准确识别人体在画面中奔跑的状态。
[0043]
本发明通过用透视变换对水平面建模，这样对于视频监控装置能够满足常用的要求。
附图说明
[0044]
图1是本发明的流程图；
[0045]
图2是本发明的空间尺度关系示意图；
[0046]
图3是本发明的视频监控装置透视网格图。
具体实施方式
[0047]
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
[0048]
实施例1
[0049]
一种奔跑检测方法，包括视频监控装置，其方法包括：
[0050]
物理参数的确定，物理参数包括视频监控装置与地面的距离或视频监控装置与地面的夹角；
[0051]
地面坐标系的确定，针对视频监控装置拍摄的画面进行方格的划分，并通过透视转换确定地面坐标系；
[0052]
第一时刻人物坐标的确定，通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第一时刻人物坐标；
[0053]
第二时刻人物坐标的确定，通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第二时刻人物坐标，且第二时刻的人物与第一时刻的人物为同一人物；
[0054]
移动方格数的计算，通过第一时刻人物坐标和第二时刻人物坐标其移动的方格数；
[0055]
奔跑的判断，通过对比移动方格数与设置的方格数阈值从而确定画面的人物奔跑状态；当移动方格数大于设置的阈值，则画面中的人物为奔跑状态，否则为非奔跑状态。
[0056]
画面方格的划分方法包括，
[0057]
步骤1，视频监控装置拍摄的画面的中心点为原点，长度l为步长；将地面划分为大小相等的方格；
[0058]
步骤2，通过透视变换计算每个方格投影至画面中的坐标位置，从而确定地面坐标。
[0059]
对于透视变换依据相似三角形的原理，从而得到任意一点在转换后x、y坐标与之前的关系；
[0060]
第一时刻方格坐标(x_n1,y_n1)的确定，通过针对画面进行人物识别确定第一时刻方格坐标(x_n1,y_n1)；
[0061]
当x_n1》0，则
[0062]
否则，
[0063]
当y_n1》0，则
[0064]
否则，
[0065]
其中，onecell为方格的步长，camdist为视频监控装置与地面的距离；camangle为视频监控装置与地面的夹角；viewpoint为视频监控装置与视点的距离；viewpoint＝camdist/cos(camangle)。
[0066]
第二时刻方格坐标(x_n2,y_n2)的确定，通过针对画面进行人物识别确定第二时刻方格坐标(x_n2,y_n2)
[0067]
当x_n2》0，则
[0068]
否则，
[0069]
当y_n2》0，则
[0070]
否则，
[0071]
其中，onecell为方格的步长，camdist为视频监控装置与地面的距离；camangle为视频监控装置与地面的夹角；viewpoint为视频监控装置与视点的距离；viewpoint＝camdist/cos(camangle)。
[0072]
移动方格数的确定，通过单位时间内第一时刻方格坐标和第二时刻方格坐标其移动的方格数，对于移动的方格数为n；动的方格数，对于移动的方格数为n；
[0073]
实施例2
[0074]
在实施例1基础上，本实施例为一种奔跑检测系统，包括视频监控装置，其还包括：
[0075]
物理参数的确定模块，物理参数的确定模块用于确定奔跑检测系统中需要用的物理参数，物理参数包括视频监控装置与地面的距离或视频监控装置与地面的夹角；
[0076]
地面坐标系的确定模块，地面坐标系的确定模块用于对视频监控装置拍摄的画面
进行方格的划分，并通过透视转换确定地面坐标系；
[0077]
第一时刻人物坐标的确定模块，第一时刻人物坐标的确定模块通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第一时刻人物坐标；
[0078]
第二时刻人物坐标的确定模块，第二时刻人物坐标的确定模块通过针对画面中的人物识别，从而确定在地面坐标系上的第二时刻人物坐标，且第二时刻的人物与第一时刻的人物为同一人物；
[0079]
移动方格数的计算模块，移动方格数的计算模块通过对单位时间内第一时刻人物坐标和第二时刻人物坐标其移动的方格数；第一时刻人物坐标为起始坐标，第二时刻人物坐标为结束坐标；对于单位时间的设置依据帧率确定，这里取值为2秒；对应50帧视频图像。
[0080]
奔跑状态的判断，奔跑状态的判断模块通过对比移动方格数与设置的方格数阈值从而确定画面的人物奔跑状态；当移动方格数大于设置的阈值，则画面中的人物为奔跑状态，否则为非奔跑状态。
[0081]
实施例3
[0082]
在实施例1基础上，本实施例为一种计算机可读存储介质，其所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种奔跑检测方法的步骤。
[0083]
实施例4
[0084]
在实施例1基础上，本实施例为一种奔跑检测电子设备，其包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的一种奔跑检测方法的步骤。