[发明专利]高清视频监控图像的车辆目标定位、事件检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明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高清视频监控图像的车辆目标快速定位、事件检测系统及方法。 

背景技术

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车辆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，设定侦测区域车辆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车辆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车辆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车辆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、准确地定位车辆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。 

发明内容

本发明针对现有技术缺陷，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高清视频监控图像的车辆目标快速定位及事件检测系统及方法。 

为实现上述目的，本发明提供了一种基于高清视频监控图像的车辆标快速定位及事件检测系统，该系统由高清视频监控图像增强处理模块 设定侦测区域车辆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、车辆目标及行驶轨迹图像倾斜度校正模块、车辆目标行驶轨迹跟踪及事件特征提取模块和车辆目标事件检测及可信度评估模块组成； 

所述高清视频监控图像增强处理模块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，提高后续车辆定位及事件检测精度； 

设定侦测区域车辆目标快速检测定位模块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车辆目标进行快速检测、定位； 

设定侦测区域灰度图像二值化处理模块实现设定侦测区域图像转换为灰度图像后的二值化处理； 

车辆目标及行驶轨迹图像倾斜度校正模块基于垂直游程长统计的车辆目标及行驶轨迹图像倾斜度校正算法(水平倾斜度校正算法类似)实现设定侦测区域车辆目标及车辆轨迹图像倾斜度校正处理; 

车辆目标行驶轨迹跟踪及事件特征提取模块实现在经图像倾斜度校正后的二值化图像中车辆目标行驶轨迹图像分割及事件特征提取； 

车辆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车辆目标行驶轨迹图像匹配识别和本地车辆目标行驶轨迹图像(特征)样本库中特征样本的优化、调整。 

所述基于高清视频监控图像的车辆目标快速定位及事件检测方法包括： 

步骤1，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车辆目标进行快速检测、定位； 

步骤2，将实时检测到的设定侦测区域车辆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车辆目标中干扰成份，跟踪车辆目标行驶轨迹，对车辆目标事件特征进行分类； 

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，将车辆目标行驶轨迹与管理样本库模板进行实时比对，确定设定侦测区域车辆目标事件特征及事件(检测)类型； 

步骤5，实时学习、优化管理样本库车辆目标事件特征及事件(检测)类型，实时评估设定侦测区域车辆目标事件(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车辆目标事件特征及事件检测结果可信度进行评估。 

为实现上述目的，本发明还提供了一种基于高清视频监控图像的车辆目标快速定位及事件检测方法的嵌入式软件设计技术，所述嵌入式软件功能包括： 

高清视频监控图像增强处理功能，用于实现复杂监控场景下的高清(200万像素以上)视频监控图像增强处理，以消除图像噪声干扰； 

车辆目标快速检测定位功能，用于实现复杂监控场景下高清视频监控图像设定侦测区域中车辆目标快速检测定位，以快速确定车辆目标；