專利名稱：視頻段中單只豬側(cè)視圖幀屬性識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單只豬視頻分段技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代化養(yǎng)豬場(chǎng)的運(yùn)用，監(jiān)控分析自動(dòng)化和智能化是其發(fā)展趨勢(shì)。目前，養(yǎng)殖場(chǎng)對(duì)疑似病豬一般會(huì)挑選出置于單欄觀察養(yǎng)殖，如果通過(guò)監(jiān)控視頻，分割出便于觀察豬只行為的視頻段，是有助于提高分析效率的，但是，目前尚無(wú)自動(dòng)分割此類視頻段的方法。一般通過(guò)遠(yuǎn)距離拍攝來(lái)獲取目標(biāo)不觸及攝像畫面邊框的理想場(chǎng)景圖像，如置豬只在一個(gè)較小的封閉區(qū)域內(nèi)活動(dòng)，但目標(biāo)較小不利于后繼細(xì)節(jié)行為的觀察分析；另外，為了獲取較為清晰的圖像，也可采用攝像頭近距離臨時(shí)拍攝，拍攝人直接在豬只活動(dòng)區(qū)域旁邊拍攝理想場(chǎng)景視頻，但容易使得豬只產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，同時(shí)，拍攝工作強(qiáng)度較大。而現(xiàn)實(shí)的豬舍監(jiān)控場(chǎng)景中，豬只在豬舍內(nèi)游走，有時(shí)不在監(jiān)控畫面中，有時(shí)部分身體在畫面中，有時(shí)完整身體輪廓都在畫面中。單欄內(nèi)豬舍場(chǎng)景中的情況可分為兩類，沒(méi)有豬只的背景場(chǎng)景和有豬的場(chǎng)景。理想的場(chǎng)景圖像是豬只正側(cè)視圖，因其側(cè)面正對(duì)攝像頭充分展示了其形體特征，而得到研究學(xué)者的重視，常被作為理想的視角，實(shí)際側(cè)視圖因豬只身體展示角度不同而不同，如何識(shí)別所需的側(cè)視圖是有意義的工作。本發(fā)明的目的是為了克服目前技術(shù)中的上述不足，提出視頻段的每幀增加一個(gè)單只豬輪廓圖的側(cè)視圖屬性標(biāo)簽，當(dāng)標(biāo)簽的邏輯值為I時(shí)，代表當(dāng)前幀的豬只為理想側(cè)視圖。視頻段中單只豬側(cè)視圖幀屬性識(shí)別算法如下:a)對(duì)于每幀單只豬輪廓圖的側(cè)視圖屬性標(biāo)簽，初始值為0，表示非理想側(cè)視像；b)視頻幀前景檢測(cè)，篩選出僅含豬只的視頻段，進(jìn)入c);c)提取豬只輪廓形狀特征值，作為未知屬性樣本，進(jìn)行判別，如果為理想側(cè)視圖，則屬性標(biāo)識(shí)變量值為1，否則為O。上述算法中b)所涉及的技術(shù)前人已經(jīng)做了較為充分的研究，已有許多方法可以獲取僅含豬只的視頻段；c)所涉及的技術(shù)基礎(chǔ)是一般通過(guò)提取視頻前景目標(biāo)區(qū)域，然后，利用活動(dòng)輪廓方法獲得目標(biāo)的連續(xù)型輪廓，但是，尚無(wú)單只豬的側(cè)視圖幀屬性判斷方法。本發(fā)明可集成在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中PC平臺(tái)上，幾乎不增加成本，適用于視頻場(chǎng)景中的單只豬是否有理想側(cè)視圖的判斷，由側(cè)視圖屬性標(biāo)識(shí)變量值為I的連續(xù)幀組成的視頻片段為后繼如病豬的腹式呼吸運(yùn)動(dòng)等細(xì)節(jié)行為分析提供理想素材。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述算法中無(wú)法確定單只豬側(cè)視圖幀屬性值的問(wèn)題，本發(fā)明所提方法的流程圖見(jiàn)

圖1中的虛線框中部分。對(duì)于每幀的豬只輪廓所占區(qū)域采用外接矩形框處理，如圖2所示，獲取矩形的水平方向長(zhǎng)度值(W)和垂直方向高度值(h)，以二者的比值h/w的歸一化值作為豬只側(cè)視圖特征向量中的一個(gè)分量，衡量豬只側(cè)視圖特性。對(duì)于每幀的豬只輪廓采用傅里葉描述子表達(dá)，設(shè)豬只的輪廓可表示為一個(gè)坐標(biāo)序列:{x(n), y (η):η = O, I,..., Ν_1},其復(fù)數(shù)形式的表示式見(jiàn)式(I)。Z (η) = X (n) +jy (η), η = O, I, 2,..., N-1 (I)豬只輪廓是一封閉輪廓，因此這一序列具有周期性，周期即為N。其離散傅里葉變換(DFT)見(jiàn)式(2)及(3)。
權(quán)利要求
1.一種視頻段中單只豬側(cè)視圖幀屬性識(shí)別方法，其特征在于根據(jù)豬單只豬輪廓圖確定側(cè)視圖幀屬性值，具體方法如下: 設(shè)豬只的輪廓可表示為一個(gè)坐標(biāo)序列:Ix(n)，y(η):n = O，1，...，N_1}，其離散傅里葉變換(DFT)見(jiàn)式⑴及⑵。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種視頻段中單只豬側(cè)視圖幀屬性識(shí)別方法。本發(fā)明根據(jù)豬只連續(xù)輪廓圖，提出聯(lián)立豬只外接矩形高長(zhǎng)比和低頻的傅里葉系數(shù)構(gòu)建豬只側(cè)視圖特征向量，根據(jù)樣本訓(xùn)練集得到理想側(cè)視圖和非理想側(cè)視圖特征向量均值和方差，利用馬氏距離判別法從測(cè)試視頻中識(shí)別未知幀屬性的類別。本發(fā)明適用于單欄豬舍監(jiān)控視頻中理想豬只側(cè)視圖視頻段識(shí)別，可為后繼單只疑似病豬行為分析提供有利條件。
文檔編號(hào)G06K9/46GK103106407SQ20121054905
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者紀(jì)濱, 劉宏申, 馬麗 申請(qǐng)人:安徽工業(yè)大學(xué)