[发明专利]基于运动视频的周期运动检测方法

权利要求书

1.一种基于运动视频的周期运动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、采用帧差法得到由静止摄像机拍摄到的帧图像序列的运动边缘，采用运动历史图像方法提取出运动物体的前景，基于运动前景计算出各个运动部分相对于图像帧的运动矢量，得到各个运动部分的运动矢量表；

第二步、根据第一步中的运动矢量表，通过运动模式匹配得到本图像帧的运动物体在上一帧中的位置，运动模式匹配采取对不同特征通道加不同权重的策略，找到具有最优匹配特性的运动部分；运动模式匹配后，分别对简单周期运动场景和复杂周期运动场景采取基于轨迹分析和基于区域分析的策略来滤除非周期运动而保留周期运动；

第三步、通过对周期运动的合格性进行判断，并对周期运动进行计数，将周期运动每一帧的特征向量与合格的周期运动判决条件进行比较，当该周期运动对各个判决条件的符合度超过了某个阈值，就判断该周期运动是合格的运动，否则即为不合格，不予计数；其中对于时间满足性的判断，通过采用循环移位的优化算法每次只更新一位数值来降低复杂度。

2.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第一步中：所述的基于运动前景计算出各个运动部分相对于图像帧的运动矢量，具体为：

其中是视频的当前帧，是当前帧的前一帧，是判断运动是否是环境因素变化而引起的微小扰动的一个阈值，运动历史图像，是当前时间戳，是当前跟踪的最大持续时间，是影像掩码。

3.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第一步中：所述的运动矢量表是指采用运动历史图像方法提取出的运动部分的特征矢量，包括位置坐标、速度、颜色信息组成的矢量表。

4.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第二步中：所述运动模式匹配为了确定当前视频帧中的运动物体在上一帧的位置而对运动物体进行相似性匹配的方法，采取如下的运动模式匹配策略：

这里是当前帧t时刻的运动模式区域，在前一帧t-1时刻的运动模式匹配区域，是a,b两帧在第j个特征通道上的相似性度量因子，是第j个特征通道在相似性匹配中所占有的加权系数，采用颜色和位置信息作为特征通道。

5.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第二步中：简单场景周期运动和复杂场景周期运动分别是指容易提取运动模式的简单运动和不容易提取周期运动模式的复杂运动。

6.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第二步中：基于轨迹的滤波策略是对于简单场景的周期运动将以提取出来的运动部分的轨迹作为判别该运动是否是周期运动的依据，从而保留周期运动而滤除非周期运动，即：

这里是的第K个轨迹点，L是周期运动的预定轨迹，是点L和轨迹P之间的距离，是阈值，在此阈值之内将认为该点是周期运动的轨迹点，否则即为非周期运动轨迹点。

7.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第二步中：基于区域的滤波策略是指对于复杂场景的周期运动将对每一帧中具有区分意义的运动区域进行跟踪，并在该区域中寻找符合判别准则的运动模式，即，

这里R(M)是预定的对区域中运动模式具有区分意义的特征矢量，会随着不同的运动场景而自适应选取，是一个阈值，如果该特征矢量达到该阈值标准，就认为该运动模式是所需要检测的周期运动。

8.根据权利要求1所述的基于运动视频的周期运动检测方法，其特征是，第三步中：周期运动的合格性是指对视频序列中的每个动作进行逐个分析，以判断该周期运动是否符合预定标准，这里采用

这里是判断运动动作是否合格的标志，是的描述信息，如果采取基于轨迹的滤波策略，就是的轨迹；如果采取基于区域的滤波策略，就是具有区分意义的运动模式区域的特征向量；是第j个判定动作是否合格的准则，如果合格，就为1，反之为0；是一个阈值，当条件超过了这个阈值，就判定动作合格；是用来计数的判定参数，针对不同场景应用数值不同。