拌線檢測(cè)方法、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拌線檢測(cè)方法、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]拌線檢測(cè)是視頻監(jiān)控過(guò)程中的常見(jiàn)智能預(yù)警功能，該功能通過(guò)在監(jiān)控畫面上劃一條直線為拌線，并判斷指定方向上是否存在非法越線行為。
[0003]目前傳統(tǒng)的拌線檢測(cè)技術(shù)大部分是基于運(yùn)動(dòng)物體跟蹤的方法，而這類方法一般會(huì)通過(guò)背景建模來(lái)分割出前景部分，進(jìn)而對(duì)前景物體進(jìn)行跟蹤，最后判斷前景物體通過(guò)拌線的方向。
[0004]目前傳統(tǒng)的拌線檢測(cè)技術(shù)對(duì)背景建模和跟蹤算法的依賴非常高，因而一般存在以下缺點(diǎn):
[0005]1.背景建模和跟蹤算法的計(jì)算復(fù)雜度高，算法執(zhí)行性能有限。
[0006]2.由于使用背景建模，需要提前使用大量數(shù)據(jù)、時(shí)間訓(xùn)練出背景模型。
[0007]3.跟蹤算法對(duì)于出現(xiàn)的物體需要一段時(shí)間的響應(yīng)過(guò)程，因此拌線一般不允許設(shè)置在場(chǎng)景邊界上。
[0008]4.在近景場(chǎng)景(大物體尺寸)中，一般的跟蹤算法無(wú)法處理大尺寸前景，而導(dǎo)致跟蹤失敗，同時(shí)拌線檢測(cè)功能也無(wú)法正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種拌線檢測(cè)方法、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及監(jiān)控系統(tǒng)，提高了執(zhí)行效率。
[0010]本發(fā)明之一是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種拌線檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0011]步驟1、將相鄰兩幀視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，并獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊；
[0012]步驟2:根據(jù)拌線方向，生成區(qū)域塊的劃分線；
[0013]步驟3:計(jì)算所有區(qū)域塊在劃分線兩側(cè)邊緣的梯度值大小，得到區(qū)域塊狀態(tài)；
[0014]步驟4:統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀態(tài)，得到區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步地，所述步驟I中，“獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊”具體為:計(jì)算區(qū)域塊輪廓點(diǎn)集，若輪廓點(diǎn)集中任一點(diǎn)在拌線區(qū)域內(nèi)則判斷區(qū)域塊與拌線區(qū)域相交。
[0016]進(jìn)一步地，所述步驟2中，區(qū)域塊的劃分線的生成方法為:作兩條直線垂直于拌線，之后將這兩條直線移動(dòng)，夾住目標(biāo)物體兩側(cè)，兩條直線與目標(biāo)物體的兩側(cè)各有一交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)的直線即為劃分線。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟3中，“計(jì)算所有區(qū)域塊在劃分線兩側(cè)邊緣的梯度值大小，得到區(qū)域塊狀態(tài)”具體為:將劃分線與區(qū)域塊相交的左下角的交點(diǎn)定義為起始點(diǎn)，另一交點(diǎn)為終點(diǎn)，根據(jù)起始點(diǎn)到終點(diǎn)的方向，將劃分線兩側(cè)區(qū)域塊邊緣的梯度值分別定義為順時(shí)針梯度值和逆時(shí)針梯度值，若順時(shí)針梯度值大于2倍逆時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Negative ;若逆時(shí)針梯度值大于2倍順時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Positive ;其他情況判定區(qū)域塊狀態(tài)為Null。
[0018]進(jìn)一步地，所述步驟3中，計(jì)算劃分線兩側(cè)區(qū)域塊邊緣的梯度值時(shí)，用垂向和橫向的sobel算子，即當(dāng)劃分線斜率在[-1，I]之間時(shí)，使用橫向算子，否則使用垂向算子。
[0019]進(jìn)一步地，所述步驟4中，“統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀態(tài)，得到區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的狀態(tài)”的方法為:統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀況，當(dāng)50%以上的區(qū)域塊被判定為Positive或Negative狀態(tài)時(shí)，則判斷目標(biāo)物體穿越拌線；否則，目標(biāo)物體未穿越拌線。
[0020]本發(fā)明之二是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種拌線檢測(cè)系統(tǒng)，其包括以下模塊:
[0021]區(qū)域塊獲取模塊:用于將與預(yù)設(shè)的拌線區(qū)域相交的視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，得到兩個(gè)以上的區(qū)域塊；
[0022]劃分線生成模塊:用于根據(jù)拌線方向，生成區(qū)域塊的劃分線；
[0023]區(qū)域塊狀態(tài)獲取模塊:用于計(jì)算所有區(qū)域塊在劃分線兩側(cè)邊緣的梯度值大小，得到區(qū)域塊狀態(tài)；
[0024]目標(biāo)物體狀態(tài)獲取模塊:用于統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀態(tài)，得到區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的狀態(tài)。
[0025]進(jìn)一步地，其包括以下模塊:
[0026]區(qū)域塊獲取模塊:用于將相鄰兩幀視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，并獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊；
[0027]劃分線生成模塊:用于根據(jù)拌線方向，作兩條直線垂直于拌線，之后將這兩條直線移動(dòng)，夾住目標(biāo)物體兩側(cè)，兩條直線與目標(biāo)物體的兩側(cè)各有一交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)的直線即為劃分線；
[0028]區(qū)域塊狀態(tài)獲取模塊:將劃分線與區(qū)域塊相交的左下角的交點(diǎn)定義為起始點(diǎn)，另一交點(diǎn)為終點(diǎn)，根據(jù)起始點(diǎn)到終點(diǎn)的方向，將劃分線兩側(cè)區(qū)域塊邊緣的梯度值分別定義為順時(shí)針梯度值和逆時(shí)針梯度值，若順時(shí)針梯度值大于2倍逆時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Negative ;若逆時(shí)針梯度值大于2倍順時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Positive ;其他情況判定區(qū)域塊狀態(tài)為Null。
[0029]目標(biāo)物體狀態(tài)獲取模塊:用于統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀況，當(dāng)50%以上的區(qū)域塊被判定為Positive或Negative狀態(tài)時(shí)，則判斷目標(biāo)物體穿越拌線；否則，目標(biāo)物體未穿越拌線。
[0030]本發(fā)明之三是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，其包括所述的拌線檢測(cè)系統(tǒng)。
[0031]本發(fā)明之四是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種監(jiān)控系統(tǒng)，其包括所述的拌線檢測(cè)系統(tǒng)。
[0032]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明一種拌線檢測(cè)方法及系統(tǒng)，不依賴于傳統(tǒng)的背景建模與前景跟蹤算法；僅需使用前后兩幀圖像，由于前幀物體的邊緣在幀差結(jié)果中，沿著物體運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)的響應(yīng)很大，利用該原理即可實(shí)現(xiàn)拌線檢測(cè)，算法簡(jiǎn)單、執(zhí)行效率高；在場(chǎng)景邊界或近景場(chǎng)景下均能正常工作。
【附圖說(shuō)明】
[0033]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0034]圖1為本發(fā)明方法執(zhí)行流程圖。
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的流程圖。
[0036]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的示意圖一。
[0037]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的示意圖二。
[0038]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三的示意圖一。
[0039]圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的示意圖二。
[0040]圖7為本發(fā)明實(shí)施例四的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]如圖1所示，如圖1所示，本發(fā)明拌線檢測(cè)方法，包括如下步驟:
[0042]步驟1、將相鄰兩幀視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，并獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊；
[0043]步驟2:根據(jù)拌線方向，生成區(qū)域塊的劃分線；
[0044]步驟3:計(jì)算所有區(qū)域塊在劃分線兩側(cè)邊緣的梯度值大小，得到區(qū)域塊狀態(tài)；
[0045]步驟4:統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀態(tài)，得到區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的狀態(tài)。
[0046]實(shí)施例1
[0047]如圖2所示，本發(fā)明拌線檢測(cè)方法，具體包括如下步驟:
[0048]步驟1、將相鄰兩幀視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，并獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊；
[0049]步驟2:根據(jù)拌線方向，生成區(qū)域塊的劃分線；其中，區(qū)域塊的劃分線的生成方法為:作兩條直線垂直于拌線，之后將這兩條直線移動(dòng)，夾住目標(biāo)物體兩側(cè)，兩條直線與目標(biāo)物體的兩側(cè)各有一交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)的直線即為劃分線。
[0050]步驟3:計(jì)算所有區(qū)域塊在劃分線兩側(cè)邊緣的梯度值大小，得到區(qū)域塊狀態(tài)；該步驟的具體操作為:將劃分線與區(qū)域塊相交的左下角的交點(diǎn)定義為起始點(diǎn)，另一交點(diǎn)為終點(diǎn)，根據(jù)起始點(diǎn)到終點(diǎn)的方向，將劃分線兩側(cè)區(qū)域塊邊緣的梯度值分別定義為順時(shí)針梯度值和逆時(shí)針梯度值，若順時(shí)針梯度值大于2倍逆時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Negative ;若逆時(shí)針梯度值大于2倍順時(shí)針梯度值，判定區(qū)域塊狀態(tài)為Positive ;其他情況判定區(qū)域塊狀態(tài)為Null。
[0051]步驟4:統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀態(tài)，得到區(qū)域塊對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的狀態(tài)。該步驟的具體方法為:統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域塊的狀況，當(dāng)50%以上的區(qū)域塊被判定為Positive或Negative狀態(tài)時(shí)，則判斷目標(biāo)物體穿越拌線；否則，判定目標(biāo)物體未穿越拌線。當(dāng)50%以上的區(qū)域塊被標(biāo)記為Positive狀態(tài)時(shí)，判斷目標(biāo)物體正向穿越拌線；當(dāng)50%以上的區(qū)域塊被標(biāo)記為Negative狀態(tài)時(shí)，判斷目標(biāo)物體負(fù)向穿越拌線。
[0052]本發(fā)明的突出發(fā)明點(diǎn)之一為:利用“前幀物體的邊緣在幀差結(jié)果中，沿著物體運(yùn)動(dòng)方向一側(cè)的響應(yīng)很大”這一原理，僅需使用前后兩幀圖像即可實(shí)現(xiàn)拌線檢測(cè)，不需依賴于傳統(tǒng)的背景建模與前景跟蹤算法；算法簡(jiǎn)單、執(zhí)行效率高；在場(chǎng)景邊界或近景場(chǎng)景下均能正常工作。
[0053]本發(fā)明拌線檢測(cè)方法中，步驟I中“獲取與拌線區(qū)域相交的兩個(gè)以上區(qū)域塊”具體為:計(jì)算區(qū)域塊輪廓點(diǎn)集，若輪廓點(diǎn)集中任一點(diǎn)在拌線區(qū)域內(nèi)則判斷區(qū)域塊與拌線區(qū)域相交。
[0054]本發(fā)明拌線檢測(cè)方法中，所述步驟3中，計(jì)算劃分線兩側(cè)區(qū)域塊邊緣的梯度值時(shí)，用垂向和橫向的sobel算子，即當(dāng)劃分線斜率在[-1，I]之間時(shí)，使用橫向算子，否則使用垂向算子。
[0055]實(shí)施例2，從左往右移動(dòng):
[0056]圖3所示，步驟1、設(shè)置拌線1，拌線I周圍虛線為拌線區(qū)域2，物體從左往右運(yùn)動(dòng)。將相鄰兩幀視頻監(jiān)控圖像做灰度、幀差、二值，得到幀差區(qū)域塊3，幀差區(qū)域塊3尚未進(jìn)入拌線I區(qū)域。
[0057]如圖4所示，步驟2、根據(jù)拌線方向，生成幀差區(qū)域塊3的劃分線；其中，幀差區(qū)域塊3的劃分線的生成方法為:作兩條直線垂直于拌線，之后將這兩條直線移動(dòng)，夾住目標(biāo)物體兩側(cè)，兩條直線與目標(biāo)物體的兩側(cè)各有一交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)的直線即為劃分線。
[0058]幀差區(qū)域塊3進(jìn)入拌線I區(qū)域，沿著劃分線計(jì)算幀差區(qū)域塊3兩側(cè)的sobel梯度值，將劃分線與幀差區(qū)域塊