[发明专利]一种视频中有方向的越界和拌线检测方法

摘要

本发明公开了一种视频中有方向的越界和拌线检测方法，它包括以下步骤：S1：输入监控视频；S2：视频初始化，在视频中设置拌线和感兴趣区域，根据输入检测视频的分辨率选择最小过滤运动目标面积；S3：前景检测，检测运动目标并进行跟踪，过滤出需要检测的运动目标；S4：进行拌线检测或越界检测，越界检测包括入侵检测和逃离检测两种情况；S5：对于之后每一个新进的运动目标，重复步骤S3和S4。本发明能够对运动目标进行过滤，排除飞鸟和小动物等不需要检测的目标，提高检测精度，在现有拌线检测和入侵检测的基础上，还能进行离开以及运动目标运动方向的检测，检测功能完善，更能适应实际应用需求。

主权项

一种视频中有方向的越界和拌线检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1：输入监控视频；S2：视频初始化：在视频中设置拌线和感兴趣区域，根据输入检测视频的分辨率选择最小过滤运动目标面积；拌线设置方法为：在监控视频中设置一条拌线和拌线禁止方向向量，该向量指向的方向为拌线禁止通过方向，逆向则为拌线允许通过方向，若未设置拌线禁止方向向量则为双向拌线检测，即拌线的双向都禁止通过；感兴趣区域的设置方法为：在视频中标注一个矩形禁区并设置越界禁止方向向量，该向量指向矩形内侧则为入侵检测，禁止运动目标进入感兴趣区域，该向量指向矩形外侧则为逃离检测，禁止感兴趣区域内的运动目标离开感兴趣区域，一直在感兴趣区域外的运动目标不做检测，若未设置感兴趣区域则默认为对整个监控视频区域进行全局检测；S3：过滤出需要检测的运动目标：对检测的监控视频进行前景检测，检测出监控视频中的运动目标并对其进行跟踪，得到该运动目标的矩形团块列表信息，包括每一个矩形团块的团块ID号、质心坐标和团块的宽高，根据团块的宽高计算运动目标的面积，若面积小于最小过滤运动目标面积，则不需要检测该运动目标，删除该运动目标团块；S4：进行拌线检测或越界检测，所述的拌线检测包括以下子步骤：S4101：判断是否设置了拌线禁止方向向量，若未设置拌线禁止方向向量则直接判断每一个运动目标是否与拌线相交，若设置了拌线禁止方向向量，则检测运动目标的运行方向是否与拌线禁止方向向量一致；判断运动目标的运行方向是否与拌线禁止方向向量一致的方法为：对每一个需要检测的运动目标，在最近的11帧中，间隔取出6帧运动目标的质心坐标，后帧和前帧的质心坐标分别相减得到5个向量坐标全部向量坐标相加得到运动目标的运动方向向量，判断此运动方向向量和拌线禁止方向向量两个向量的夹角是否为锐角，判断方法为计算两个向量的乘积，乘积大于零则为锐角，当两向量平行时，夹角为零，但乘积仍大于零，因此用乘积来判断运动目标运动的方向是否与设置的拌线禁止方向向量的方向一致：乘积小于或等于零，方向不一致，不检测该运动目标，乘积大于零，方向一致，检测该运动目标是否与拌线相交；S4102：若运动目标的运行方向与拌线禁止方向向量一致则进一步检测该运动目标是否与拌线相交，若不一致则不动作；检测运动目标是否与拌线相交的方法为：判断拌线是否与运动目标的团块相交，并且交点在团块内部，团块和拌线分别用一条直线表示，团块用过质心并且平行于团块矩形底部的一条直线表示，根据团块上两个点的坐标(x₁,y₁)和(x₂,y₂)，由公式k₁＝(y₁‑y₂)/(x₁‑x₂)和b₁＝y₁‑k₁*x₁分别求出团块直线的斜率k₁和截距b₁两个参数，若x₁＝x₂，则b₁＝x₁，拌线则根据视频初始化的时候在视频中设置的两个点的坐标采用同样的方法计算斜率k₂和b₂，分别得到两条直线的参数后，由公x₀＝(b₁‑b₂)/(k₂‑k₁)，求出两直线的交点的x轴坐标x₀，若k₁＝k₂则两直线平行，直接判断为不相交，最后判断x₀是否在矩形团块内部，若在团块内部，则判断运动目标和拌线相交；S4103：若运动目标与拌线相交则输出警报信息，若不相交则不动作；所述的越界检测包括入侵检测和逃离检测两种情况，所述的入侵检测方法为：对于设置了感兴趣区域的监控视频，判断运动目标是否在感兴趣区域内，如果是则输出警报信息，对于没有设置感兴趣区域的监控视频则对视频中所有的运动目标均输出警报信息；所述的逃离检测包括以下子步骤：S4201：判断是否设置了感兴趣区域，若设置了感兴趣区域则对感兴趣区域内的所有运动目标用一个数组变量和一个整型计数变量分别记录其团块ID和运动目标的个数，若未设置感兴趣区域则对监控视频中的所有运动目标均记录其团块ID和运动目标个数；S4202：对于没有设置感兴趣区域的监控视频，通过遍历查询数组变量来判断运动目标的团块ID是否记录在数组变量内，若没有则进行记录，并且整型计数变量加1，若有记录则继续对下一个运动目标通过遍历查询数组变量来判断该运动目标的团块ID是否记录在数组变量内，每一次遍历查询之后比较整型计数变量和当前的团块列表个数的大小，如果整型计数变量大于团块列表个数，则输出警报信息，并重新初始化数组变量和整型计数变量，对于设置了感兴趣区域的监控视频则判断需要检测的运动目标是否在感兴趣区域内；S4203：若需要检测的运动目标在感兴趣区域内，则通过遍历查询数组变量来判断该运动目标的团块ID是否记录在数组变量内，若没有则进行记录，并且整型计数变量加1；若需要检测的运动目标在感兴趣区域外，则通过遍历查询数组变量判断该运动目标的团块ID是否在数组变量内有记录，若有记录则输出警报，并重新初始化数组变量和整型计数变量；S5：对于之后每一个新进的运动目标，重复步骤S3和S4。