[发明专利]一种违章视频识别系统和方法

权利要求书

1.一种违章视频识别系统，其特征在于，包括：

违章模板构建模块，根据网络摄像机采集的原始数据，进行数据标注与模型训练，得到目标检测模型；

智能处理模块，由图像采集子模块和目标跟踪子模块组成，所述图像采集子模块采集原始数据，通过CMOS传感器芯片将光子转化为原始图像数据，并进行图像压缩，输入目标跟踪子模块；目标跟踪子模块通过加载目标检测模型对采集的原始图像数据进行特征提取和特征筛选，获取目标，在获取目标后，通过前帧数据中的目标记录，对目标在图像中的位置进行记录，获取目标轨迹，实现目标跟踪；

违章判别模块，由跟踪数据描述层、场景描述层、场景识别层组成，跟踪数据描述层对智能处理模块的输出结果进行合并整理，然后传给场景描述层；场景描述层根据跟踪数据描述层提供的数据，生成三类数据，分别为时间关系数据结构、空间关系数据结构、场景元素数据结构，三类数据生成后传给场景识别层进行违章判别；

其中，时间关系数据结构的组成为关键目标在时间轴上的先后顺序及其运动速度；所述空间关系数据结构的组成为关键目标间在二维图像上的上下左右关系；所述场景元素数据结构的组成为场景中出现的目标种类、各种类目标数量及目标位置；

报警输出模块，报警输出模块由隐患判断模块、报警提示模块和报警参数配置模块组成；隐患判断模块根据违章判别模块的违章判别结果和冗余筛选规则进行冗余筛选输出；报警提示模块对判断的结果进行可视化的展示；报警参数配置模块用于设置判断结果的冗余筛选规则。

2.如权利要求1所述的违章视频识别系统，其特征在于：所述场景识别层由场景模板、触发器、场景记录器、违章模板四个子模块组成；

所述场景模板将特定工序和动作中所包含的时间、地点、人物基本组成信息进行模板化；

所述触发器将每一个时刻的跟踪数据描述层所构建场景信息与场景模板相匹配，当目前的场景与场景模板中的元素匹配成功，触发场景记录器子模块开始记录；

所述场景记录器模块将场景中包含的每个关键元素间的交互信息进行记录，并与违章模板进行匹配；当匹配成功时，输出匹配结果，根据匹配结果查询对应的违章条目，将违章条目发送报警输出模块；

所述违章模板将特定工序和动作中所包含的时间、地点、人物、起因、经过、结果基本组成信息、目标集合出现的时间、一定时长中目标集合的构成、一定时长中目标集合元素间的关系进行模板化。

3.如权利要求2所述的违章视频识别系统，其特征在于：所述场景记录器模块使用余弦相似度来描述模板向量与状态描述的相似度。

4.如权利要求2所述的违章视频识别系统，其特征在于：所述交互信息包括目标集合出现的时间、一定时长中目标集合的构成、一定时长中目标集合元素间的关系。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的违章视频识别系统的违章视频识别方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：违章模板构建

根据网络摄像机采集的原始数据，进行数据标注与模型训练，得到目标检测模型；

步骤二：智能处理

采集原始数据，通过CMOS传感器芯片将光子转化为原始图像数据，并进行图像压缩，对采集的原始图像数据进行特征提取和特征筛选，获取目标，在获取目标后，通过前帧数据中的目标记录，对目标在图像中的位置进行记录，获取目标轨迹，实现目标跟踪；

步骤三：违章判别

对智能处理结果进行合并整理，然后生成三类数据，分别为时间关系数据结构、空间关系数据结构、场景元素数据结构，然后进行违章判别；

步骤四：报警输出

根据违章判断结果和冗余筛选规则进行冗余筛选输出，并对判断的结果进行可视化的展示。

6.如权利要求5所述的违章视频识别方法，其特征在于，步骤三中违章判别包括如下步骤：

将特定工序和动作中所包含的时间、地点、人物基本组成信息进行模板化；

将特定工序和动作中所包含的时间、地点、人物、起因、经过、结果基本组成信息、目标集合出现的时间、一定时长中目标集合的构成、一定时长中目标集合元素间的关系进行模板化；

将每一个时刻的跟踪数据描述层所构建场景信息与场景模板相匹配，当目前的场景与场景模板中的元素匹配成功，触发场景记录器子模块开始记录；

场景记录器模块将场景中包含的每个关键元素间的交互信息进行记录，并与违章模板进行匹配；当匹配成功时，输出匹配结果，根据匹配结果查询输出对应的违章条目。