[发明专利]一种双人交互行为识别和主动角色确定方法

摘要

本发明提出一种双人交互行为识别和主动角色确定方法。日常生活中人与人的交往必不可少，但是一些异常的交互行为也无疑产生很多麻烦。但是如今所提交互行为识别方案识别时间过长，方法繁琐。对险情也不能做出准确的判断，为解决上述问题，本发明的方法包括如下步骤（1）采用改进的基于梯度方向直方图特征(HOG)的行人检测算法进行行人检测，获取图像上行人的位置信息；（2）根据多目标跟踪方法提取行人的轨迹；（3）双人相向而行、同行、尾随、追赶、加入、互相远离、相遇同行、相遇追赶、相遇远离、赶上同行、赶上远离、赶超这些交互行为的识别；（4）双人所有交互行为主动角色的确定。

主权项

一种双人交互行为识别和主动角色确定的方法，其中双人交互行为包括双人基本交互行为和双人复杂交互行为，所述双人基本交互行为是互相趋近、同行、尾随、赶上、加入、远离六种行为，双人复杂交互行为是相遇同行、相遇追赶、相遇远离、赶上同行、赶上远离、赶超六种交互行为，包括如下步骤：步骤一：从视频中提取两人的运动轨迹(1)行人检测：对视频的每一帧采用改进的基于梯度方向直方图特征(HOG)的行人检测算法进行行人检测；(2)行人跟踪及轨迹提取：根据多目标跟踪方法得到两个目标A、B的轨迹k、f；步骤二:双人交互行为的识别(1)取kt为t时刻目标A的位置，ft为t时刻目标B的位置，d(kt，ft)表示在t时刻两个目标间的距离，则A在t至t+η这段时间与B在t时刻的距离关系可表示为：kf＝d(kt，ft)‑d(kt+η，ft)，η为帧数，η∈[3，8]；当kf＞0时，表示A趋近B；kf＜0，A远离B；kf＝0，A在η这段时间处于静止状态；同理，B在t至t+η这段时间与A在t时刻的距离关系可表示为：fk＝d(ft，kt)‑d(ft+η，kt)；fk＞0，表示B趋近A；fk＜0，B远离A；fk＝0，B处于静止状态；(2)所述双人基本交互行为的识别：双人交互行为在[t，t+η]这段时间存在一个时刻τ满足条件：若kf＞0，fk＞0，表示两人互相趋近；kf＜0，fk＜0且ε∈(0.3，0.5)，表示两人为同行行为；kf·fk＜0且ε∈(0.3，0.5)，表示一人趋近，一人远离，而且两人距离相对保持不变，表示有人尾随；kf·fk＜0且ε∈(0.3，0.5)，一人趋近，一人远离，但是两人距离缩短，为追赶行为；kf·fk＝0且kf+fk＞0，一人静止，一人趋近，表示加入；kf＜0，fk＜0，表示两人互相远离；(3)所述双人复杂交互行为的识别：双人交互行为在[t，t+ω]，ω为帧数，ω∈[7，12]，时间段内存在一个时刻μ满足条件：|d(kμ，fμ)|＝λ，λ很小，λ∈[0，0.7]；用表示A在t至μ这段时间与B在t时刻的距离关系，表示A在μ至t+ω这段时间与B在t时刻的距离关系；若ε∈(0.3，0.5)，表示两人在[t，μ]这段时间互相趋近，[μ，t+ω]这段时间同行，为相遇同行行为；表示两人前一段时间互相趋近，后一段时间追赶；表示两人前一段时间互相趋近，后一段时间互相远离，为相遇远离行为；ε∈(0.3，0.5)ε∈(0.3，0.5)，表示两人在前一段时间追赶，后一段时间同行，为赶上同行行为；ε∈(0.3，0.5)表示两人在前一段时间是追赶行为，后一段时间是互相远离，为赶上远离行为；ε∈(0.3，0.5)ε∈(0.3，0.5)，表示有人追上前面一个人并超过，为赶超行为；步骤三：双人交互行为主动角色确定；还包括抢劫行为识别：抢劫行为第一种情况是前一段时间两人互相趋近,后一段时间发生追赶；第二种情况是前一段时间一个人静止，另一个人趋近，后一段时间静止的人以极快的速度追赶另一个人；第三种情况是发生快速赶超行为；计算抢劫相对速率阈值α，β为常数；若则为抢劫行为；步骤三中所述双人交互行为主动角色确定包括如下步骤：(1)所述双人基本交互行为主动角色确定：在已知双人交互行为的前提下，进行主动角色的确定；若为互相趋近和互相远离行为中，速率大的人为主动角色，令判别式P＝|kf|‑|fk|，判别结果：在尾随、加入、追赶三种行为中，趋近的人为主动角色，令判别式P＝kf，判别结果：若为同行，两者角色相同；(2)所述双人复杂交互行为主动角色确定：在已知双人交互行为的前提下，进行主动角色的确定；若为相遇同行行为，令判别式判别结果：若为相遇追赶行为，令判别式为若为赶上同行，赶上远离，赶超三种行为令判别式：这四种行为的判别结果：若为相遇远离行为，令两个判别式判别结果：P′1≥0，P′2≥0且P′1，P′2不同为0,A为主角；P′1≥0，P′2≤0且P′1，P′2不同为0,B为主角；P′1≥0，P′2≤0且P′1，P′2不同为0,前一段时间A为主角，后一段时间B为主角；P′1≤0，P′2≥0且P′1，P′2不同为0,前一段时间B为主角，后一段时间A为主角；P′1＝0且P′2＝0，两者角色相同；若为抢劫行为，令判别式判别结果：