人身上，定義K表示當(dāng)前目標(biāo)視頻幀標(biāo)記 出的運(yùn)動(dòng)物體方形框的面積最小值，按照經(jīng)驗(yàn)值取值為義400mm 2, j表示一幀視頻流中標(biāo)出 運(yùn)動(dòng)物體方形框的個(gè)數(shù)，閾值M表示檢測(cè)到有運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)所需要的方形框的個(gè)數(shù)，根據(jù) 測(cè)試結(jié)果定義閾值M為3,則基于OpenCv運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)的動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法步驟如下：
[0043] S11、運(yùn)用運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法檢測(cè)當(dāng)前視頻流序列中是否有運(yùn)動(dòng)物體，若有則進(jìn)行 步驟S12,若不滿足則繼續(xù)進(jìn)行步驟S11 ;
[0044] S12、用一定面積的方形框標(biāo)示出檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)物體，方形框面積代表運(yùn)動(dòng)物體的 大小，判斷方形框的面積是否滿足大于閾值K，若滿足則判定為當(dāng)前視頻流中可能有運(yùn)動(dòng)的 人存在，執(zhí)行步驟S13,不滿足則判定為環(huán)境干擾，繼續(xù)執(zhí)行步驟S11 ;
[0045] S13、統(tǒng)計(jì)當(dāng)前視頻幀中標(biāo)示出的運(yùn)動(dòng)物體方形框面積大于閾值K的個(gè)數(shù)X并判斷 X的是否超過(guò)閾值M，根據(jù)測(cè)試結(jié)果定義閾值M為3,若超過(guò)則標(biāo)記為檢測(cè)到有運(yùn)動(dòng)行人存 在，并發(fā)出開(kāi)燈指令并寫(xiě)入本地txt文本，繼續(xù)執(zhí)行步驟S13,若沒(méi)超過(guò)則判定為環(huán)境干擾， 繼續(xù)執(zhí)行步驟S11 ;
[0046] 第一次寫(xiě)入開(kāi)燈指令之后，軟件繼續(xù)檢測(cè)是否存在動(dòng)態(tài)行人，若沒(méi)有連續(xù)三次檢 測(cè)到動(dòng)態(tài)行人，則保持照明燈控制信息不變，維持照明系統(tǒng)開(kāi)狀態(tài)。若連續(xù)三次沒(méi)有檢測(cè)到 動(dòng)態(tài)行人，則執(zhí)行靜態(tài)行人檢測(cè)算法。
[0047] S2、基于H0G特征提取的靜態(tài)行人檢測(cè)算法。
[0048] 當(dāng)照明燈處于開(kāi)燈狀態(tài)下，若當(dāng)前視頻流中的人處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)攝像頭捕獲 的視頻流序列中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法無(wú)法檢測(cè)到動(dòng)態(tài)行人，可能會(huì)誤判斷當(dāng)前攝像頭拍 攝到的區(qū)域并沒(méi)有人存在，從而誤發(fā)關(guān)燈指令。因此，本發(fā)明提出了一種基于H0G特征提 取的靜態(tài)行人檢測(cè)算法，運(yùn)用該算法監(jiān)控靜態(tài)行人并適時(shí)發(fā)出照明燈關(guān)燈指令。當(dāng)照明燈 處于亮燈狀態(tài)且運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法沒(méi)有檢測(cè)到動(dòng)態(tài)行人時(shí)，程序停止執(zhí)行動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算 法，并自動(dòng)將當(dāng)前攝像頭捕獲到的每一幀視頻流轉(zhuǎn)換成分辨率為64*128大小的jpg格式 圖片保存在本地，并對(duì)該圖片進(jìn)行劃分提取為3780維的特征向量V，對(duì)特征向量進(jìn)行歸一 化：
[0049] (3)
[0050] 其中ViS原向量，向量V /為歸一化后的向量，e為常數(shù)，i為特征向量的第i 維，K為總維數(shù)3780。
[0051] 得到一組3780維的特征向量后，使用SVM算法并運(yùn)用訓(xùn)練好的靜態(tài)行人識(shí)別分類(lèi) 器進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別，即可判斷當(dāng)前視頻流轉(zhuǎn)換而成的jpg圖片中是否有人存在。定義C表示 行人檢測(cè)算法檢測(cè)到當(dāng)前幀沒(méi)有人存在的次數(shù)，閾值A(chǔ)表示發(fā)出關(guān)燈指令所需要行人檢測(cè) 算法沒(méi)有檢測(cè)到行人的次數(shù)，閾值A(chǔ)按照經(jīng)驗(yàn)值取值為5,則基于H0G特征提取的靜態(tài)行人 檢測(cè)算法步驟如下，如圖3所示：
[0052] S21、將當(dāng)前每一幀視頻流轉(zhuǎn)換成分辨率為64*128大小的jpg格式圖片保存在本 地；
[0053] S22、對(duì)該圖片提取H0G特征向量，運(yùn)用行人檢測(cè)算法檢測(cè)當(dāng)前視頻幀轉(zhuǎn)換而成的 圖片中是否有人存在，統(tǒng)計(jì)連續(xù)沒(méi)有檢測(cè)到行人的次數(shù)C是否到達(dá)閾值A(chǔ)，若達(dá)到閾值A(chǔ)，則 執(zhí)行步驟S23,否則判定為當(dāng)前只是人暫走開(kāi)，不發(fā)出關(guān)燈指令，執(zhí)行步驟S21 ;
[0054] S23、判定當(dāng)前視頻流序列中沒(méi)有人存在，發(fā)出關(guān)燈指令并寫(xiě)入本地txt文本，同 時(shí)將C的值初始化為0。
[0055] S23、判定當(dāng)前視頻幀沒(méi)有人存在，發(fā)出關(guān)燈指令并寫(xiě)入本地txt文本。
[0056] S3、單片機(jī)通過(guò)串口通信模塊時(shí)刻檢測(cè)照明燈控制指令控制照明燈的亮滅。
[0057] 當(dāng)動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)到當(dāng)前攝像頭捕獲中有運(yùn)動(dòng)的人存在時(shí)，會(huì)發(fā)出照明燈 開(kāi)燈指令并寫(xiě)到本地txt文本，當(dāng)靜態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)到當(dāng)前視頻流沒(méi)有靜態(tài)的人存在 時(shí)，會(huì)發(fā)出關(guān)燈指令并寫(xiě)入本地txt文本。串口通信模塊開(kāi)啟線程不停檢測(cè)本地txt文本 中的內(nèi)容，一旦文本內(nèi)容發(fā)生變化，即照明燈控制信息發(fā)生變化時(shí)，串口通信程模塊會(huì)將控 制信息通過(guò)串口發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)接收到指令后控制照明燈的亮滅。故單片機(jī)通過(guò)串 口通信模塊時(shí)刻檢測(cè)照明燈控制指令控制照明燈的亮滅的步驟如下：
[0058] S31、串口通信模塊監(jiān)控本地txt文本中的照明燈控制信息，單片機(jī)時(shí)刻監(jiān)控串口 端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，照明燈控制信息發(fā)生變化時(shí)，則將照明燈控制信息通過(guò)串口發(fā)送到單 片機(jī)，執(zhí)行步驟S32,否則繼續(xù)執(zhí)行步驟S31 ;
[0059] S32、若單片機(jī)檢測(cè)到串口端發(fā)送過(guò)來(lái)的照明燈控制信息發(fā)生變化，則根據(jù)照明燈 控制信息控制照明燈，否則執(zhí)行步驟S31。
[0060] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 對(duì)攝像頭獲取的視頻流序列運(yùn)用動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)動(dòng)態(tài)行人，若判定無(wú)動(dòng)態(tài) 行人則繼續(xù)執(zhí)行步驟Sl，若判定有動(dòng)態(tài)行人則發(fā)出開(kāi)燈指令，執(zhí)行步驟S3 ; 52、 當(dāng)視頻流沒(méi)有檢測(cè)到動(dòng)態(tài)行人時(shí)，則運(yùn)用靜態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)靜態(tài)行人，若判定 有靜態(tài)行人則繼續(xù)執(zhí)行步驟S2 ;若判定無(wú)靜態(tài)行人則發(fā)出關(guān)燈指令，進(jìn)入步驟S3 ; 53、 串口通信模塊不斷監(jiān)控照明燈控制指令并及時(shí)發(fā)送到單片機(jī)控制照明燈的亮滅， 執(zhí)行關(guān)燈指令后進(jìn)入步驟Sl，執(zhí)行開(kāi)燈指令后進(jìn)入步驟S2。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在 于：所述步驟Sl中，所述動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法為基于幀差法的OpenCv運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在 于：所述步驟Sl具體包括以下步驟： 511、 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)算法檢測(cè)當(dāng)前視頻流中是否有運(yùn)動(dòng)物體，若有則進(jìn)行步驟S12， 若不滿足則繼續(xù)執(zhí)行步驟Sll ; 512、 將當(dāng)前視頻流中的運(yùn)動(dòng)物體用方形框標(biāo)出，并判斷方形框的面積是否滿足大于 面積閾值K，若滿足則判定為當(dāng)前捕獲視頻流中可能有動(dòng)態(tài)行人存在，進(jìn)行步驟S13,不滿 足則判定為環(huán)境干擾，繼續(xù)執(zhí)行步驟Sll ; 513、 統(tǒng)計(jì)當(dāng)前視頻幀中標(biāo)示出的運(yùn)動(dòng)物體方形框面積大于面積閾值K的個(gè)數(shù)X并判 斷X是否超過(guò)個(gè)數(shù)閾值M，若超過(guò)則標(biāo)記為檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的人存在，發(fā)出開(kāi)燈指令并寫(xiě)入本地 txt文本，同時(shí)將X的值初始化為0,繼續(xù)執(zhí)行步驟S13 ;若沒(méi)超過(guò)則判定為環(huán)境干擾，繼續(xù) 執(zhí)行步驟Sll。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在于：所 述靜態(tài)行人檢測(cè)算法為基于HOG特征提取的靜態(tài)行人檢測(cè)算法。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在于：所 述步驟S2具體包括以下步驟： 521、 將當(dāng)前每一幀視頻流轉(zhuǎn)換成分辨率為64*128大小的jpg格式圖片保存在本地； 522、 對(duì)該圖片提取HOG特征向量，運(yùn)用行人檢測(cè)算法檢測(cè)當(dāng)前視頻幀轉(zhuǎn)換而成的圖片 中是否有人存在，統(tǒng)計(jì)連續(xù)沒(méi)有檢測(cè)到行人的次數(shù)C是否到達(dá)閾值A(chǔ)，若達(dá)到閾值A(chǔ)，則執(zhí)行 步驟S23,否則判定為當(dāng)前只是人暫走開(kāi)，不發(fā)出關(guān)燈指令，執(zhí)行步驟S21 ; 523、 判定當(dāng)前視頻流序列中沒(méi)有人存在，發(fā)出關(guān)燈指令并寫(xiě)入本地txt文本，同時(shí)將C 的值初始化為0。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，其特征在于：步 驟S3中，所述串口通信模塊開(kāi)啟線程不斷檢測(cè)本地寫(xiě)入照明燈控制信息的txt文本，單片 機(jī)不斷檢測(cè)串口發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，當(dāng)所述動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法與靜態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)到行 人發(fā)出照明燈控制指令時(shí)，即txt文本內(nèi)的照明燈狀態(tài)信息發(fā)生改變時(shí)，串口通信模塊能 及時(shí)向單片機(jī)發(fā)出關(guān)燈指令信息，單片機(jī)收到關(guān)燈指令立即關(guān)閉照明燈。7. -種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方 法的系統(tǒng)，其特征在于，包括攝像頭、算法控制模塊、單片機(jī)和串口通信模塊，其中攝像頭獲 取視頻流序列并將所述視頻流序列傳輸給算法控制模塊，算法控制模塊根據(jù)視頻流序列自 動(dòng)選擇動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法或者靜態(tài)行檢測(cè)人算法檢測(cè)行人，并根據(jù)所選擇的算法檢測(cè)后的
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于圖像視頻處理的照明燈智能控制方法，包含以下步驟：對(duì)攝像頭獲取的視頻流序列運(yùn)用動(dòng)態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)動(dòng)態(tài)行人，確定是否發(fā)出開(kāi)燈指令；當(dāng)視頻流沒(méi)有檢測(cè)到動(dòng)態(tài)行人時(shí)，則運(yùn)用靜態(tài)行人檢測(cè)算法檢測(cè)靜態(tài)行人，確定是否發(fā)出關(guān)燈指令；串口通信模塊不斷監(jiān)控照明燈控制指令并及時(shí)發(fā)送到單片機(jī)對(duì)照明燈進(jìn)行控制。本發(fā)明提供了一種高效智能的低成本照明燈控制方法，特別適合工廠等本身具備攝像頭且噪聲干擾嚴(yán)重的場(chǎng)合，具有廣泛的市場(chǎng)前景和實(shí)際意義。
【IPC分類(lèi)】H05B37/02, G06K9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105072740
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510426612
【發(fā)明人】勞汝健, 劉龍坡, 王一歌, 許海林, 吳桂龍, 林家俊, 鐘嘉穎
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月20日