[发明专利]高空抛物检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种高空抛物检测方法，包括以下步骤：获取监控视频当前帧与前一帧各图像通道的差值图像，并将各图像通道的差值图像合并为当前帧的第一帧差图；按照第一周期对当前帧的第一帧差图及前若干帧的第一帧差图进行积分，得到当前帧的第一积分图像；以当前帧的第一积分图像与前一帧的第一积分图像的差值图像作为当前帧的第二帧差图，按照第二周期对当前帧的第二帧差图及前若干帧的第二帧差图进行加权叠加，得到当前帧的第二积分图像；根据当前帧的第二积分图像判断是否发生高空抛物。本发明还公开了一种高空抛物检测装置。相比现有技术，本发明的高空抛物检测方法的检测精度更高，检测实时性更好。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种高空抛物检测方法。

背景技术

随着城市化进程的逐步深入，越来越多的高层建筑出现在城市中，随之而来的高空抛物行为也越来越受到社会的关注。由于事件发生场所多为高空楼层，少有目击者，抛物时间短，使得执法部门很难追究抛物者的法律责任。因此，采用监控视频进行高空抛物的自动检测也就成为一种最可行的手段。

基于监控视频的高空抛物检测实质属于一种多目标跟踪任务，因此可以考虑采用现有的多目标跟踪算法实现。然而，相比其它任务场景，高空抛物检测又具有目标极小，速度下落快，普通监控摄像机所拍摄的轨迹点较少等特点。这些特点限制了现有多目标跟踪算法在高空抛物检测中的实际效果。

现有技术通常是使用检测方法、前景建模或者帧差等前景检测方法检测抛物在图像的位置，后用追踪器进行目标追踪，判定轨迹是否符合抛物特征，例如使用最多的前景检测与卡尔曼滤波相结合的目标跟踪算法。这类方法对于检测器的性能要求较为严苛，同时对于一些飞虫、飞鸟不具有语义信息，也就是说追踪的只是一些检测框，并不知道检出的是鸟还是虫，或是因为雨雪天气导致的误检，所以基于检测追踪方式的高空抛物方案对于异常判断极其难以控制。

为克服上述方案的不足，有部分研究者采用基于帧间差分的运动目标检测方案来进行高空抛物检测，即通过对监控视频的帧差图像进行图像处理分析来获得高空抛物检测结果，例如中国发明专利申请CN111768431A、CN113139478A所公开的技术方案。此类方案虽然可在一定程度上提高检测的实时性，但对于树枝晃动、灯光闪烁等问题无法消除，仍存在相当的误检率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种简捷且直观清晰的高空抛物检测方法，且检测精度更高，检测实时性更好。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种高空抛物检测方法，包括以下步骤：

获取监控视频当前帧与前一帧各图像通道的差值图像，并将各图像通道的差值图像合并为当前帧的第一帧差图；

按照第一周期对当前帧的第一帧差图及前若干帧的第一帧差图进行积分，得到当前帧的第一积分图像；

以当前帧的第一积分图像与前一帧的第一积分图像的差值图像作为当前帧的第二帧差图，按照第二周期对当前帧的第二帧差图及前若干帧的第二帧差图进行加权叠加，得到当前帧的第二积分图像；

根据当前帧的第二积分图像判断是否发生高空抛物。

优选地，所述根据当前帧的第二积分图像判断是否发生高空抛物，具体为：将当前帧的第二积分图像输入预先训练好的分类器，分类器的输出即为是否发生高空抛物的判定结果。

进一步优选地，所述分类器为具有注意力机制的repvgg网络。

优选地，所述合并的方法包括：以各图像通道差值图像中的最大像素值作为第一帧差图的像素值；或者，以各图像通道差值图像中的像素值均值作为第一帧差图的像素值。

更进一步地，所述合并的方法还包括：将第一帧差图中小于预设阈值的像素值设置为0。