專利名稱：一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能視頻分析技術(shù)，特別是公開(kāi)一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法，通過(guò)對(duì)監(jiān)控視頻中出現(xiàn)的異常行為進(jìn)行智能分析識(shí)別，提高安防系統(tǒng)的智能化水平。
背景技術(shù)：
近年來(lái)的多起城市、校園暴力事件，令社會(huì)各界意識(shí)到安防的重要性；隨著高清、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的不斷發(fā)展，安防監(jiān)控系統(tǒng)得到大量普及安裝，視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以驚人的速度增長(zhǎng)；平安城市的建設(shè)需求、城市應(yīng)急指揮的高標(biāo)準(zhǔn)要求，使得普通的安防系統(tǒng)難以做到早期干預(yù)、快速處理、反饋更新，作為智能化手段，智能視頻分析技術(shù)為智能安防系統(tǒng)提供了有力支撐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有安防系統(tǒng)的不足，實(shí)現(xiàn)智能視頻分析，本發(fā)明提供智能視頻分析中的目標(biāo)檢測(cè)與行為識(shí)別方法，該方法可以智能的分析安防系統(tǒng)的視頻數(shù)據(jù)，歸納視頻中的目標(biāo)行為，對(duì)行為進(jìn)行分類，并根據(jù)預(yù)先定義的規(guī)則，對(duì)已分類的異常行為自動(dòng)報(bào)警，提高安防系統(tǒng)的智能化水平。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法，步驟如下:
首先，分析安防系統(tǒng)的視頻監(jiān)控圖像，尤其是所監(jiān)控的情景、行為；
其次，確定監(jiān)控對(duì)象，實(shí)施目標(biāo)檢測(cè)；
再次，根據(jù)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析，以及目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行行為識(shí)別。異常行為識(shí)別按時(shí)空階段分為以下幾種情況:
進(jìn)入與離開(kāi)、出現(xiàn)與消失、停止、徘徊、方向過(guò)濾、尾隨。如果不是這幾種情況，則歸類為無(wú)異常行為。對(duì)分階段的異常行為識(shí)別方法如下:
對(duì)“進(jìn)入”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“進(jìn)入”定義為:目標(biāo)從區(qū)域外運(yùn)動(dòng)至區(qū)域內(nèi)，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，則判定“進(jìn)入”情況發(fā)生，觸發(fā)進(jìn)入報(bào)警。對(duì)“離開(kāi)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“離開(kāi)”定義為:目標(biāo)從區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)至區(qū)域外，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，則判定“離開(kāi)”情況發(fā)生，觸發(fā)離開(kāi)報(bào)警。對(duì)“出現(xiàn)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“出現(xiàn)”定義為:設(shè)定區(qū)域由無(wú)目標(biāo)物到有目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，則判定“出現(xiàn)”情況發(fā)生，觸發(fā)出現(xiàn)報(bào)警。對(duì)“消失”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“消失”定義為:設(shè)定區(qū)域由有目標(biāo)物到無(wú)目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，則判定“消失”情況發(fā)生，觸發(fā)消失報(bào)警。對(duì)“停止”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“停止”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)靜止，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則判定“停止”情況發(fā)生，觸發(fā)停止報(bào)警。對(duì)“徘徊”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“徘徊”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，監(jiān)測(cè)設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)，獲取其運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡符合徘徊設(shè)定，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則徘徊報(bào)警。對(duì)“方向過(guò)濾”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域，設(shè)定檢測(cè)方向、角度；此處“方向過(guò)濾”定義為:目標(biāo)通過(guò)區(qū)域且滿足預(yù)設(shè)的方向和角度，獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡超過(guò)預(yù)設(shè)方向、預(yù)設(shè)角度，則方向過(guò)濾條件成立，報(bào)警。對(duì)“尾隨”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定檢測(cè)線位置，設(shè)定時(shí)間間隔，對(duì)多個(gè)目標(biāo)分別標(biāo)記，并標(biāo)記多個(gè)目標(biāo)分別經(jīng)過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間；此處“尾隨”定義為:多個(gè)目標(biāo)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，若多個(gè)目標(biāo)分別通過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于設(shè)定，則啟動(dòng)尾隨報(bào)警。本發(fā)明先要對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的行為進(jìn)行了定義，才能夠在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分析時(shí)，依據(jù)定義加以分類識(shí)別，從而將行為與行為發(fā)生時(shí)的處理對(duì)應(yīng)起來(lái)，達(dá)到對(duì)異常行為自動(dòng)報(bào)警的目的，這將最終決定系統(tǒng)智能化的水平與效果。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以定義、識(shí)別、分析多種行為，并在出現(xiàn)預(yù)設(shè)的異常行為時(shí)，自動(dòng)分析，自動(dòng)報(bào)警，提高了安防系統(tǒng)的智能化水平。


圖1是本發(fā)明的連接方式示意圖。圖2是本發(fā)明的智能視頻分析盒硬件接口圖。圖3是本發(fā)明智能視頻分析過(guò)程流程圖。圖4是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)行為判定過(guò)程流程圖。圖5是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)進(jìn)入判定過(guò)程流程圖。圖6是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)離開(kāi)判定過(guò)程流程圖。圖7是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)出現(xiàn)判定過(guò)程流程圖。圖8是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)消失判定過(guò)程流程圖。圖9是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)停止運(yùn)動(dòng)判定過(guò)程流程圖。圖10是本發(fā)明對(duì)目標(biāo)徘徊判定過(guò)程流程圖。圖11是本發(fā)明對(duì)方向過(guò)濾判定過(guò)程流程圖。圖12是本發(fā)明對(duì)尾隨判定過(guò)程流程圖。在圖中:1、視頻輸入端口 ； 2、視頻輸出端口 ； 3、首頻輸入端口 ； 4、首頻輸出端口； 5、USB 接口； 6、SD 卡接口； 7、EXT1 接口； 8、EXT2 接口； 9、REST 按鍵；10、LAN 接口 ； 11、DC+12V 接口。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法，步驟如下: 首先，分析安防系統(tǒng)的視頻監(jiān)控圖像，尤其是所監(jiān)控的情景、行為；
其次，確定監(jiān)控對(duì)象，實(shí)施目標(biāo)檢測(cè)；
再次，根據(jù)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析，以及目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行行為識(shí)別。異常行為識(shí)別按時(shí)空階段分為以下幾種情況:
進(jìn)入與離開(kāi)、出現(xiàn)與消失、停止、徘徊、方向過(guò)濾、尾隨。如果不是這幾種情況，則歸類為無(wú)異常行為。根據(jù)附圖1，槍機(jī)、球機(jī)等視頻采集設(shè)備采集視頻數(shù)據(jù)后輸入智能視頻分析盒，由智能視頻分析盒進(jìn)行分析，分析后的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與管理服務(wù)器相連，管理服務(wù)器安裝智能視頻分析軟件，對(duì)分析后的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理。根據(jù)附圖2，本發(fā)明的智能視頻分析盒設(shè)有的硬件接口有視頻輸入端口 1、視頻輸出端口 2、音頻輸入端口 3、音頻輸出端口 4、USB接口 5、SD卡接口 6、EXTl接口 7、EXT2接口 8、REST按鍵9、LAN接口 10和DC+12V接口 11。其中視頻輸入端口 1、音頻輸入端口 3接視頻采集設(shè)備，LAN接口 10接網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。根據(jù)附圖3，從視頻采集設(shè)備采集到的原始視頻數(shù)據(jù)通過(guò)視頻輸入端口 I輸入至智能視頻分析盒，通過(guò)圖像預(yù)處理以及背景差分，得到背景模型以及前景目標(biāo)，對(duì)前景目標(biāo)進(jìn)行形態(tài)學(xué)及連通域處理，生成目標(biāo)，對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行分析與行為識(shí)別，按照異常定義規(guī)則判斷。如果未見(jiàn)異常，則直接輸出視頻。如果符合異常情況定義，則觸發(fā)預(yù)設(shè)規(guī)則，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則報(bào)警，并輸出視頻。根據(jù)附圖4，首先設(shè)定區(qū)域，檢測(cè)區(qū)域是判定目標(biāo)行為的參數(shù)之一。接著分析目標(biāo)的變化情況。先讀取目標(biāo)初始狀態(tài)，并對(duì)此初始狀態(tài)進(jìn)行目標(biāo)判斷與標(biāo)記，然后讀取目標(biāo)當(dāng)前狀態(tài)，并對(duì)此當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行目標(biāo)判斷與標(biāo)記。隨后判斷目標(biāo)狀態(tài)是否變化，若無(wú)變化，說(shuō)明無(wú)異常，若有變化，則說(shuō)明觸發(fā)了異常行為規(guī)則，進(jìn)而要進(jìn)行異常分類識(shí)別，最后結(jié)束。根據(jù)附圖5，對(duì)“進(jìn)入”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“進(jìn)入”定義為:目標(biāo)從區(qū)域外運(yùn)動(dòng)至區(qū)域內(nèi)，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，則判定“進(jìn)入”情況發(fā)生，觸發(fā)進(jìn)入報(bào)警。根據(jù)附圖6，對(duì)“離開(kāi)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“離開(kāi)”定義為:目標(biāo)從區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)至區(qū)域外，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，則判定“離開(kāi)”情況發(fā)生，觸發(fā)離開(kāi)報(bào)警。根據(jù)附圖7，對(duì)“出現(xiàn)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“出現(xiàn)”定義為:設(shè)定區(qū)域由無(wú)目標(biāo)物到有目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，貝U判定“出現(xiàn)”情況發(fā)生，觸發(fā)出現(xiàn)報(bào)警。根據(jù)附圖8，對(duì)“消失”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“消失”定義為:設(shè)定區(qū)域由有目標(biāo)物到無(wú)目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，則判定“消失”情況發(fā)生，觸發(fā)消失報(bào)警。根據(jù)附圖9，對(duì)“停止”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“停止”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)靜止，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則判定“停止”情況發(fā)生，觸發(fā)停止報(bào)警。根據(jù)附圖10，對(duì)“徘徊”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“徘徊”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，監(jiān)測(cè)設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)，獲取其運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡符合徘徊設(shè)定，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則徘徊報(bào)警。根據(jù)附圖11，對(duì)“方向過(guò)濾”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域，設(shè)定檢測(cè)方向、角度；此處“方向過(guò)濾”定義為:目標(biāo)通過(guò)區(qū)域且滿足預(yù)設(shè)的方向和角度，獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡超過(guò)預(yù)設(shè)方向、預(yù)設(shè)角度，則方向過(guò)濾條件成立，報(bào)
目O根據(jù)附圖12，對(duì)“尾隨”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定檢測(cè)線位置，設(shè)定時(shí)間間隔，對(duì)多個(gè)目標(biāo)分別標(biāo)記，并標(biāo)記多個(gè)目標(biāo)分別經(jīng)過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間；此處“尾隨”定義為:多個(gè)目標(biāo)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，若多個(gè)目標(biāo)分別通過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于設(shè)定，則啟動(dòng)尾隨報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法，步驟如下: 首先，分析安防系統(tǒng)的視頻監(jiān)控圖像，尤其是所監(jiān)控的情景、行為； 其次，確定監(jiān)控對(duì)象，實(shí)施目標(biāo)檢測(cè)； 再次，根據(jù)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析，以及目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行行為識(shí)別； 異常行為識(shí)別按時(shí)空階段分為以下幾種情況: 進(jìn)入、離開(kāi)、出現(xiàn)、消失、停止、徘徊、方向過(guò)濾、尾隨； 對(duì)分階段的異常行為識(shí)別方法如下: 對(duì)“進(jìn)入”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“進(jìn)入”定義為:目標(biāo)從區(qū)域外運(yùn)動(dòng)至區(qū)域內(nèi)，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，則判定“進(jìn)入”情況發(fā)生，觸發(fā)進(jìn)入報(bào)警； 對(duì)“離開(kāi)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“離開(kāi)”定義為:目標(biāo)從區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)至區(qū)域外，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)，則判定“離開(kāi)”情況發(fā)生，觸發(fā)離開(kāi)報(bào)警； 對(duì)“出現(xiàn)”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“出現(xiàn)”定義為:設(shè)定區(qū)域由無(wú)目標(biāo)物到有目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，則判定“出現(xiàn)”情況發(fā)生，觸發(fā)出現(xiàn)報(bào)警； 對(duì)“消失”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域；此處“消失”定義為:設(shè)定區(qū)域由有目標(biāo)物到無(wú)目標(biāo)物，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有目標(biāo)物，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)無(wú)目標(biāo)物，則判定“消失”情況發(fā)生，觸發(fā)消失報(bào)警； 對(duì)“停止”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“停止”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，如果初始時(shí)設(shè)定區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，當(dāng)前設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)靜止，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則判定“停止”情況發(fā)生，觸發(fā)停止報(bào)警； 對(duì)“徘徊”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域、持續(xù)時(shí)間；此處“徘徊”定義為:目標(biāo)在區(qū)域內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，監(jiān)測(cè)設(shè)定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)，獲取其運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡符合徘徊設(shè)定，且超過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間，則徘徊報(bào)警； 對(duì)“方向過(guò)濾”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定區(qū)域，設(shè)定檢測(cè)方向、角度；此處“方向過(guò)濾”定義為:目標(biāo)通過(guò)區(qū)域且滿足預(yù)設(shè)的方向和角度，獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)時(shí)間，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡分析，若軌跡超過(guò)預(yù)設(shè)方向、預(yù)設(shè)角度，則方向過(guò)濾條件成立，報(bào)警； 對(duì)“尾隨”的行為識(shí)別方法:首先設(shè)定檢測(cè)線位置，設(shè)定時(shí)間間隔，對(duì)多個(gè)目標(biāo)分別標(biāo)記，并標(biāo)記多個(gè)目標(biāo)分別經(jīng)過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間；此處“尾隨”定義為:多個(gè)目標(biāo)經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于預(yù)設(shè)時(shí)間間隔，若多個(gè)目標(biāo)分別通過(guò)檢測(cè)線的時(shí)間間隔小于設(shè)定，則啟動(dòng)尾隨報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明為一種智能視頻中異常行為的分析識(shí)別方法，步驟如下首先，分析安防系統(tǒng)的視頻監(jiān)控圖像，尤其是所監(jiān)控的情景、行為；其次，確定監(jiān)控對(duì)象，實(shí)施目標(biāo)檢測(cè)；再次，根據(jù)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析，以及目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行行為識(shí)別。異常行為識(shí)別按時(shí)空階段分為以下幾種情況進(jìn)入、離開(kāi)、出現(xiàn)、消失、停止、徘徊、方向過(guò)濾、尾隨。如果不是這幾種情況，則歸類為無(wú)異常行為。本發(fā)明可以定義、識(shí)別、分析多種行為，并在出現(xiàn)預(yù)設(shè)的異常行為時(shí)，自動(dòng)分析，自動(dòng)報(bào)警，提高了安防系統(tǒng)的智能化水平。
文檔編號(hào)H04N7/18GK103116959SQ20131002916
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者晉勝國(guó) 申請(qǐng)人:上海博超科技有限公司