[发明专利]一种基于视频的高精度行人轨迹提取方法

权利要求书

1.一种基于视频的高精度行人轨迹提取方法，其特征在于，

图像-地图坐标变换矩阵的计算：在图像和地面取四个具有明显识别特征的点，确定其图像坐标和对应的地图平面坐标，解算图像-地图坐标变换方程式得到图像-地图坐标变换矩阵：

式中u，v为图像坐标，x，y为地图坐标；

为图像-地图坐标变换矩阵；

其包括以下步骤：

(1)、行人图像落脚点提取：

(1.1)、采用行人姿态检测技术检测和提取行人关键点，构建人体骨架图；如果行人被物体遮挡，则用可见部分构建人体局部骨架图；

(1.2)、根据人体骨架图提取行人图像落脚点：

(1.2.1)、无环境遮挡时，由于正常行人行走过程中人的身体重量被双腿分摊，人体重心在地面的正投影点一般为双脚脚跟连线中点，按照此原理，使用双脚脚跟关键点连线中点作为行人图像落脚点；

(1.2.2)、有环境遮挡时，根据人体局部骨架图，由人体骨架中心线未遮挡的关键点之间的长度按人体比例P计算出行人实际高度，再推算出行人图像落脚点；计算公式如下：

式中，x_F为行人图像落脚点的x坐标，y_F为行人图像落脚点的y坐标，x_m为人体骨架中心线x坐标，P为选择的骨架段与该段顶部到人体底部的比例，y_t为该段上部的人体关键点y坐标，y_b为该段下部的人体关键点y坐标；

将计算得到的图像-地图坐标变换矩阵和图像-地图坐标变换方程式，将图像落脚点坐标转换为地图轨迹点坐标；

其提取方法具体包括以下步骤：

(1)、行人轨迹提取；

(1.1)、跟踪行人目标，逐帧提取行人图像落脚点；

(1.2)、分情况提取行人轨迹：

(1.2.1)、无重叠时，逐帧由行人图像落脚点计算行人真实落脚点，顺序连接各帧的真实落脚点，得到行人轨迹；

(1.2.2)、多人重叠时，根据若干历史帧采用最小二乘法对这些落脚点进行曲线拟合，建立行人轨迹拟合曲线，并根据该拟合曲线获得当前帧中被跟踪行人的预测落脚点；然后提取当前视频帧中所有与被跟踪行人重叠的行人的真实落脚点集合，最后在重叠行人落脚点集合中选择与预测落脚点欧氏距离最为接近的点作为被跟踪行人的轨迹点，并按上述(1.2.1)步骤获得行人轨迹；

其中，所述人体关键点按编号顺序分别为鼻子、颈部、右肩、右肘、右腕、左肩、左肘、左腕、中髋、右髋、右膝、右脚踝、左髋、左膝、左脚踝、右眼、左眼、右耳、左耳、左大趾、左小趾、左后脚跟、右大趾、右小趾及右后脚跟。