[发明专利]用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法

权利要求书

1.一种用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法，根据视频图像确定目标行走体的足根碰撞的时刻和位置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据所述视频图像中所述目标行走体的高度H，以所述目标行走体的前脚为中心将高度和宽度小于所述高度H的区域设定为目标区域ROI；

步骤2，对所述视频图像进行逐帧计算，得到每一帧所述目标区域ROI内每一个像素点的径向加速度a_r，进而得到所述每一帧所述目标区域ROI内数值大于阈值的径向加速度a_r的数量S；

步骤3，将各帧的数量S中与相邻帧的数量S差值最大的帧设为所述目标行走体的足根触地的关键帧；

步骤4，根据所述关键帧对应的目标区域ROI内的径向加速度a_r，计算该关键帧对应的目标区域ROI内每一个像素点的径向加速度a_r的旋转圆心(o_x,o_y)；

步骤5，将所有所述旋转圆心(o_x,o_y)进行映射从而形成所述关键帧的径向圆心稠密映射图；

步骤6，根据所述径向圆心稠密映射图以及下式(1)计算得到所述目标行走体的足跟碰撞位置(i_h，j_h)，

上式(1)中，I(i,j)表示径向圆心稠密映射图中坐落于所述旋转圆心(o_x,o_y)的圆心稠密程度，o_x为旋转圆心的横坐标，o_y为旋转圆心的纵坐标，i_h为足跟碰撞位置h的横坐标，j_h为足跟碰撞位置h的纵坐标。

2.根据权利要求1所述的用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法，其特征在于：

其中，所述目标区域ROI的高度为0.133H，宽度为0.177H。

3.根据权利要求1所述的用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法，其特征在于：

其中，所述步骤2包括以下子步骤：

步骤2-1，基于所述视频图像，根据下式(2)逐帧计算加速度场a，

a＝v(t+1)-(-v(t)) (2)

上式(2)中，t为所述视频图像中的当前处理帧，v(t)为所述当前处理帧到所述当前处理帧的前一帧的速度，v(t+1)为所述当前处理帧到后一帧的速度，速度场v由DeepFlow算法得到；

步骤2-2，根据下式(3)计算得到每一帧内与所述加速度场a对应的每个像素点的径向加速度a_r，

a_r＝sinθ*a (3)

上式(3)中，θ表示所述加速度场a和所述速度场v之间的角度；

步骤2-3，对所述每一帧目标区域ROI内径向加速度a_r数值大于阈值的径向加速度a_r的数量进行统计，得到数量S。

4.根据权利要求3所述的用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法，其特征在于：

其中，所述步骤2-3中，所述阈值为0.5～2。

5.根据权利要求1所述的用于社会安全管理的计算机视觉步态识别的足根检测方法，其特征在于：

其中，所述步骤4包括以下子步骤：

步骤4-1，根据所述关键帧和该关键帧对应的目标区域ROI内的径向加速度a_r并结合下式(4)计算得到该关键帧对应的目标区域ROI内每一个像素点的径向加速度a_r对应的所述目标行走体的旋转半径r，

r＝v²/a_r (4)

上式(4)中，v为关键帧与相邻帧的速度场；

步骤4-2，根据下式(5)计算得到所述关键帧对应的目标区域ROI内每一个像素点的径向加速度a_r的旋转圆心(o_x,o_y)，

上式(5)中，(p_x,p_y)为所述关键帧内当前处理像素点的位置坐标，其中，p_x为当前计算的像素点p的横向坐标，p_y为像素点p的纵向坐标。