用于通過監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)人的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于通過監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)人的方法和裝置
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)是2012年11月21日提交的美國申請(qǐng)第13/683,977號(hào)的繼續(xù)申請(qǐng)。
[0003] 上述申請(qǐng)的全部教導(dǎo)通過引用包含于此。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中檢測(cè)人的方法可以由人通過視覺進(jìn)行或者由計(jì)算機(jī)自動(dòng) 進(jìn)行。自動(dòng)化技術(shù)的示例包括面部識(shí)別，其可以用于區(qū)分人和無生命的對(duì)象或動(dòng)物，或者可 以用于確定個(gè)人的身份。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的通過監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)人的方法包括：在視頻文件中從至 少兩幀中識(shí)別場景內(nèi)的前景輪廓形狀和前景輪廓形狀的軌跡。所述方法還可以包括：確定 場景內(nèi)的前景輪廓形狀的特征和前景輪廓形狀的軌跡。監(jiān)控系統(tǒng)還可以使用前景輪廓形狀 的形狀特征和軌跡，對(duì)前景輪廓形狀的至少一部分進(jìn)行分類，以確定前景輪廓形狀是否與 人參考模型匹配。
[0006] 為了確定輪廓形狀是否與人參考模型匹配，系統(tǒng)可以檢測(cè)頭和肩的形狀。系統(tǒng)還 可以對(duì)頭和肩的形狀應(yīng)用OMEGA(即OMEGA形狀（Ω))分類器，以確定是否存在可以用來對(duì) 與例如諸如狗之類的動(dòng)物的形狀相對(duì)的人的形狀進(jìn)行分類的適合（fit)。
[0007] 檢測(cè)人的處理還可以包括：對(duì)前景輪廓形狀應(yīng)用幀內(nèi)局部檢測(cè)器，以確定前景輪 廓形狀是否與人參考模型匹配。依據(jù)這種實(shí)施方式，監(jiān)控系統(tǒng)可以在視頻文件中識(shí)別場景 內(nèi)的多個(gè)前景輪廓形狀和與多個(gè)前景輪廓形狀中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)的多個(gè)軌跡。所述方法還 可以對(duì)訪問的場景位置分配多個(gè)幀內(nèi)局部檢測(cè)器。還可以對(duì)訪問的場景位置中的每一個(gè)應(yīng) 用所分配的多個(gè)幀內(nèi)檢測(cè)器，以確定前景輪廓形狀中的每一個(gè)是否與人參考模型匹配。
[0008] 為了進(jìn)行檢測(cè)，所述方法可以進(jìn)行特征提取。例如，可以從場景內(nèi)的一個(gè)或多個(gè) 前景對(duì)象或者場景內(nèi)的多個(gè)前景對(duì)象中提取特征。從前景對(duì)象中提取的對(duì)象可以包括、但 不限于：對(duì)象形狀、對(duì)象尺寸、對(duì)象高度、對(duì)象寬度、長寬比、明顯移動(dòng)方向的定向長寬比、 頭-肩特征、對(duì)象形狀的長寬比和對(duì)象形狀的鏈代碼的直方圖。還可以從視頻文件中的前 景輪廓形狀的軌跡中提取諸如明顯移動(dòng)方向和定向長寬比的其它特征。根據(jù)這些示例特 征，所述方法可以根據(jù)前景形狀的軌跡確定預(yù)期的移動(dòng)，并且傳播前景輪廓形狀的軌跡的 特征，用于在確定對(duì)象是否以與人預(yù)計(jì)或可能的移動(dòng)一致的方式移動(dòng)時(shí)使用。
[0009] 所述方法還可以識(shí)別定義前景輪廓形狀的周長的鏈代碼。根據(jù)這些鏈代碼，可以 進(jìn)行根據(jù)鏈代碼對(duì)對(duì)象形狀和對(duì)象尺寸的確定。可以進(jìn)一步對(duì)對(duì)象形狀和對(duì)象尺寸的確定 進(jìn)行分類，以確定前景輪廓形狀是否與人參考模型匹配。
[0010] 監(jiān)控系統(tǒng)可以包括照相機(jī)，其被配置為從場景中捕獲圖像數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)還可以 包括與照相機(jī)進(jìn)行通信的場景分析器/場景分析器服務(wù)器，其被配置為接收?qǐng)鼍暗膱D像數(shù) 據(jù)。場景分析器可以在視頻文件中從至少兩幀中識(shí)別場景內(nèi)的前景輪廓形狀和前景輪廓形 狀的軌跡。在一個(gè)實(shí)施例中，場景分析器確定場景內(nèi)的前景輪廓形狀的特征和前景輪廓形 狀的軌跡。場景分析器可以使用前景輪廓形狀的形狀特征和軌跡，對(duì)前景輪廓形狀的至少 一部分進(jìn)行分類，以確定前景輪廓形狀是否與人參考模型匹配。監(jiān)控系統(tǒng)還可以包括報(bào)告 設(shè)備和/或顯示設(shè)備，其被配置為通過用戶接口呈現(xiàn)來自場景分析器的分析結(jié)果。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，照相機(jī)是固定監(jiān)控照相機(jī)。照相機(jī)可以被配置為支持至少兩個(gè) 可定制的同時(shí)視頻流。場景分析器可以被配置為根據(jù)幀內(nèi)局部檢測(cè)器指令，定制高比特率 流，并且對(duì)前景輪廓形狀應(yīng)用幀內(nèi)局部檢測(cè)器，以確定前景輪廓形狀是否與人參考模型匹 配。
【附圖說明】
[0012] 從下面對(duì)如在附圖中示出的示例實(shí)施例的更具體的描述，上述內(nèi)容將變得清楚， 在附圖中，其全部不同的視圖中，相似的附圖標(biāo)記指示相同的部分。附圖不一定是按比例 的，而將重點(diǎn)放在示出實(shí)施例上。
[0013] 圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的監(jiān)控設(shè)備的示意圖；
[0014] 圖2是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的軟件架構(gòu)的示意圖；
[0015] 圖3A是示出樣本圖像中的被攝體的照片；
[0016] 圖3B是示出作為前景區(qū)塊表示的圖3A的被攝體的圖形圖像；
[0017] 圖3C是示出由輪廓形狀表示的圖3A的被攝體的圖形圖像；
[0018] 圖4A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的針對(duì)多個(gè)移動(dòng)方向編碼的方向模式的集合；
[0019] 圖4B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的作為鏈代碼的像素的表示；
[0020] 圖5A是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與被攝體相關(guān)聯(lián)的特征的集合；
[0021 ] 圖5B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的針對(duì)被攝體的鏈代碼的直方圖的圖形表示；
[0022] 圖5C是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的與被攝體相關(guān)聯(lián)的定向長寬比的表示；
[0023] 圖6是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的處理流程的流程圖；
[0024] 圖7是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的另一個(gè)處理流程的流程圖；
[0025] 圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的OMEGA形狀的識(shí)別的示意圖；
[0026] 圖9是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)OMEGA形狀的另一個(gè)處理流程的流程圖； 以及
[0027] 圖10是用于檢測(cè)人的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面描述實(shí)施例。
[0029] 圖1是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的監(jiān)控設(shè)備的示意圖100。如圖1所示， 監(jiān)控設(shè)備101與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)110、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)/場可編程門陣列（FPGA) 115、網(wǎng)絡(luò) 120、一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)器125和場景分析器服務(wù)器105通信。監(jiān)控設(shè)備還被描繪為捕獲場 景130。監(jiān)控設(shè)備可以包括一個(gè)或更多個(gè)照相機(jī)，并且每個(gè)照相機(jī)可以具有一百二十萬的像 素或者更好的分辨率，以便能夠每秒捕獲近似30個(gè)圖像或更多圖像。
[0030] 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以包括存儲(chǔ)在單個(gè)數(shù)據(jù)中心中或者在多個(gè)地區(qū)分布服務(wù)器上的一個(gè) 或更多個(gè)數(shù)據(jù)庫。DSP/FPGA可以包括任意標(biāo)準(zhǔn)處理器，和/或可以包括圖形處理專用的一 個(gè)或更多個(gè)圖形處理單元。如圖1所示，照相機(jī)可以與場景分析器服務(wù)器105進(jìn)行有線或 無線通信，從而發(fā)送和接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。一個(gè)或更多個(gè)其它服務(wù)器（未示出）可 以對(duì)圖像數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步存儲(chǔ)和附加處理。
[0031] 場景分析器服務(wù)器可以從照相機(jī)接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，并且確定是否已經(jīng)檢測(cè)到了對(duì) 象，如果檢測(cè)到了對(duì)象，則確定該對(duì)象是否與人參考模型匹配。如果對(duì)象與人參考模型充分 匹配，則場景分析器可以開始跟蹤該對(duì)象。由場景分析器選出的特征的有利選擇提高了效 率，并且改善了對(duì)象檢測(cè)的精度。
[0032] 照相機(jī)101可以配備有自動(dòng)后聚焦（ABF)、H. 264和運(yùn)動(dòng)聯(lián)合圖像專家組（MJPEG， Motion Joint Photographic Experts Group)壓縮能力。運(yùn)動(dòng)JPEG是將每個(gè)視頻字段 (幀）單獨(dú)壓縮為JPEG圖像的視頻編解碼器。所獲得視頻壓縮的質(zhì)量獨(dú)立于圖像中的運(yùn) 動(dòng)。H. 264是面向塊的基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木幗獯a標(biāo)準(zhǔn)，其可以用于高清晰度（HD)視頻分發(fā)。 H. 264壓縮視頻文件顯著小于其它形式的視頻文件，從而使高清晰度視頻更加可負(fù)擔(dān)。照相 機(jī)還可以支持兩個(gè)同步視頻流。這兩個(gè)流可以在幾個(gè)分配率配置上以MJPEG和H. 264格式 壓縮。為了最優(yōu)的帶寬和存儲(chǔ)效率照相機(jī)可以使用H. 264壓縮提供具有HD分辨率的實(shí)時(shí) 視頻（30fps)。流可以針對(duì)附加帶寬管理被配置為根據(jù)多種幀速率、比特率和圖片組（G0P， group of pictures)結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳輸。
[0033] 在一個(gè)實(shí)施例中，照相機(jī)是SARIX? IXE10LW Series IP照相機(jī)，其可以提供高 級(jí)低光性能、寬動(dòng)態(tài)范圍（WDR，wide dynamic range)和防光暈技術(shù)。防光暈技術(shù)對(duì)圖像進(jìn) 行調(diào)整，以在暗場景中引入亮光源（例如閃光燈、夜間交通的眩光頭燈等）時(shí)創(chuàng)建最好的圖 片。為了低光設(shè)施中的更高靈敏度、自動(dòng)后聚焦和內(nèi)置分析，一百二十萬像素網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)還 可以包括機(jī)械紅外線截止濾波器。
[0034] 圖2是示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于檢測(cè)人的軟件架構(gòu)200的示意圖。如圖2所 示，軟件架構(gòu)200包括場景分析器引擎2