一種城市目標軌跡追蹤的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種城市目標軌跡追蹤的方法，包括如下步驟：路口監(jiān)控裝置的設置；行人道路行為的記錄；追蹤目標的確定；追蹤目標軌跡的判斷。本發(fā)明通過十字路口的攝像頭實時監(jiān)控道路行人，對攝像頭傳送來的視頻流進行分析處理和人臉比對，獲取人臉目標并推出該人臉目標的行走軌跡，再通過曲線擬合推斷出目標消失范圍，具有成本低、靈活性高、搜索范圍廣泛、搜索準確率高的優(yōu)點，可以適用于多種目標追蹤的應用場景，為各種部門提供協(xié)助支持作用。
【專利說明】
-種城市目標軌跡追蹤的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種追蹤技術，尤其是指一種城市目標軌跡追蹤的方法。
【背景技術】
[0002] 雖然現(xiàn)代社會正W和平穩(wěn)定的局勢發(fā)展，但仍然潛藏著眾多在逃嫌疑犯危害人們 安全，公安局自用的目標檢測系統(tǒng)有的存在捜索范圍不廣的問題，無法準確定位在逃人員， 有的統(tǒng)雖然能較為準確的定位目標，但是自身成本太高，無法普及應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有目標追蹤技術大多定位不準確或定位準但成本過高的問題，本發(fā)明 提出了一種城市目標軌跡追蹤的方法，通過十字路口的攝像頭實時監(jiān)控道路行人，對攝像 頭傳送來的視頻流進行分析處理、人臉比對，獲取追蹤目標并推出追蹤目標的行走軌跡，通 過曲線擬合推斷出目標消失范圍，具有成本低、靈活性高、捜索范圍廣泛、捜索準確率高的 優(yōu)點可，為多部口（如公安局)提供協(xié)助支持作用。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術方案是:一種城市目標軌跡追蹤的方法，設定路網(wǎng)A，路網(wǎng)A有 若干個十字路口，則橫向序號為m、縱向序號為n的十字路口標記為Rmn,其中m、n為正整數(shù)，包 括如下步驟：
[0005] SI,路口監(jiān)控裝置的設置:每個十字路口四個方向的斑馬線兩端分別設置用于監(jiān) 控斑馬線的攝像頭，即每個十字路口設有八個攝像頭，則十字路口 Rmn的第i個攝像頭標記為 ，其中Cl為十字路口 Rmn的第i個攝像頭，i為整數(shù)且路口監(jiān)控裝置包括上述的 八個攝像頭和設置于路口的智能分析設備，所述智能分析設備包括電連接的人臉識別模塊 和人臉比對分析模塊，智能分析設備的人臉識別模塊與攝像頭網(wǎng)絡連接，人臉比對分析模 塊內(nèi)設有人像數(shù)據(jù)庫，所述的人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有若干個設定好的需追蹤的人臉圖像Pl;
[0006] S2,行人道路行為的記錄:攝像頭將檢測的視頻流傳輸至智能分析設備的人臉識 別模塊，人臉識別模塊對視頻流進行分析，采集行人過路口的若干個圖像并生成行人的人 臉圖像P2;
[0007] S3,追蹤目標的確定：智能分析設備的人臉比對分析模塊提取人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲 有的需追蹤的人臉圖像Pl與人臉識別模塊生成的行人的人臉圖像P2進行相似度比對，若相 似度達到設定的百分比，鎖定該人臉圖像，標記為追蹤人臉目標P3;
[000引S4,追蹤目標軌跡的判斷:根據(jù)十字路口 Rmn的攝像頭監(jiān)測到追蹤人臉目標P3的先 后順序判斷追蹤人臉目標P3在十字路口 Rmn的道路行為，然后依次查詢鄰近十字路口的監(jiān)測 情況，得出追蹤人臉目標P3的道路行為。
[0009]作為優(yōu)選，所述的步驟S4中，若最后監(jiān)測到追蹤人臉目標P3的是十字路口 R(m+p)(n+q)的其中一個攝像頭Cr,攝像頭Cr坐標為(Xl，Yl)，離攝像頭Cr最近的S個攝像頭分別 為攝像頭山1祐爪）、攝像頭Cr+2(X3，Y3)、和攝像頭Cr+3(X4，Y4)，其中P、q、r均為整數(shù)，根據(jù)四 個攝像頭的坐標擬合出多個楠圓E;根據(jù)楠圓方程
，其中 (Xo, Yo)為楠圓中屯、，ak是楠圓的長軸，bk是楠圓的短軸，楠圓外一點Cr+3到楠圓的距離d = I Cr+3-E M，當d的值最小時的楠圓即為擬合楠圓，擬合楠圓內(nèi)即為追蹤人臉目標P3的消失范 圍。
[0010] 作為優(yōu)選，所述攝像頭的最低像素是300萬。每個攝像頭要求最低像素是300萬，W 便抓拍清晰的人臉照片。
[0011] 作為優(yōu)選，所述步驟S3中，相似度比對時設定的百分比為80%。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是:成本低、靈活性高、捜索范圍廣泛、捜索準確率高，通過更改 比對庫中感興趣的圖片種類(人臉照片或者車牌照片）可W適用于多種目標追蹤的應用場 景，可W為各種部口（如公安局)提供協(xié)助支持作用。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的一種流程示意圖；
[0014] 圖2是本發(fā)明的路口監(jiān)控裝置的設置示意圖；
[0015] 圖3是本發(fā)明第四步中追蹤人臉目標P3等待過馬路的示意圖；
[0016] 圖4是本發(fā)明第四步中推定追蹤人臉目標P3行走軌跡的示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0018] -種城市目標軌跡追蹤的方法，設定路網(wǎng)A，路網(wǎng)A有若干個十字路口，其中橫向序 號為m、縱向序號為n的十字路口標記為Rm:,其中m、n為正整數(shù)，具體步驟如圖1所示。
[0019] 第一步，路口監(jiān)控裝置的設置。
[0020] 在每個十字路口四個方向的斑馬線兩端分別設置用于監(jiān)控斑馬線的攝像頭，即每 個十字路口設八個攝像頭，十字路口 Rmn的第i個攝像頭標記為度滿中Ci為十字路口 Rmn的 第i個攝像頭，i為整數(shù)且為了能檢測到人臉，每個攝像頭的最低像素要求是300 萬。如圖2所示，十字路口 的8個攝像頭分別設置在4條斑馬線的兩端。
[0021] 路口監(jiān)控裝置用于監(jiān)控十字路口過斑馬線的行人。路口監(jiān)控裝置包括上述的八個 攝像頭和設置于路口的智能分析設備，智能分析設備包括電連接的人臉識別模塊和人臉比 對分析模塊，其中智能分析設備的人臉識別模塊與每個攝像頭通過網(wǎng)絡通信連接，人臉比 對分析模塊內(nèi)設有人像數(shù)據(jù)庫，人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有若干個設定好的需追蹤的人臉圖像 P1。例如，在人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存放公安系統(tǒng)的在逃嫌疑犯的人臉圖像P1。
[0022] 第二步，行人道路行為的記錄。
[0023] 攝像頭將檢測的視頻流傳輸至智能分析設備的人臉識別模塊，人臉識別模塊對視 頻流進行分析，采集行人過路口的若干個圖像并生成行人的人臉圖像P2。
[0024] 需要采集的圖像可W包括該名行人在剛開始過斑馬線的時間位置圖像、走過一半 斑馬線的時間位置圖像、即將走完斑馬線的時間位置圖像。人臉圖像P2的分辨率要盡可能 局。
[0025] 第S步，追蹤目標的確定。
[0026] 智能分析設備的人臉比對分析模塊提取人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有的需追蹤的人臉圖 像Pl與人臉識別模塊生成的行人的人臉圖像P2進行相似度比對，若相似度達到設定的百分 比，鎖定該人臉圖像，標記為追蹤人臉目標P3。設定的百分比0通常取80%。
[0027] 第四步，追蹤目標軌跡的判斷。
[0028] 根據(jù)十字路口 Rmn的攝像頭監(jiān)測到追蹤人臉目標P3的先后順序判斷追蹤人臉目標 P3在十字路口 Rmn的道路行為，然后依次查詢鄰近十字路口的監(jiān)測情況，得出追蹤人臉目標 P3的道路行為。
[0029] 假設追蹤人臉目標P3最初被十字路口 Rmn的攝像頭貨檢測到，則等待過馬路，如 圖3所示。在十字路口 Rmn范圍內(nèi)，根據(jù)攝像頭檢測到追蹤人臉目標P3的先后順序來判斷追蹤 人臉目標P3在該十字路口的道路行為，用Ha(a G { 1，2，3，…})表示道路行為，過程如下：
[0030] ( 1 )若該人臉目標P3在十字路口 Rmn沒有再被攝像頭檢測到，則此人行走方向為向 南或者向東行走；
[0031] (2)若該人臉目標P3在十字路口 Rmn再次被攝像頭巧^自檢測到且只被攝像頭 巧慢Ij,則此人行走方向為向北行走，然后離開十字路口 Rm:;
[0032] (3)若該人臉目標P3在十字路口 Rmn又被攝像頭檢測到，則此人行走方向是向 西行走。
[0033] 同理，可W得出追蹤人臉目標P3被其他攝像頭檢測到的道路行為。追蹤人臉目標 P3在十字路口 Rmn的道路行為，標記為化。
[0034] 隨后在若干十字路口先后檢測到追蹤人臉目標P3，即可W推出追蹤人臉目標P3的 行走軌跡，如圖4所示。
[0035] 由于最后一次檢測到追蹤人臉目標P3是在十字路口 R(m+2)n，所W根據(jù)行人在十字 路口 R(m+2)n的道路行為Ha來分析該人接下來的行走方向，由此推定該人消失的區(qū)域范圍。假 設每個攝像頭的位置用橫坐標Xn和縱坐標Yn表示，即Ci(Xn，Yn)(nG{l，2,3，-'})。判斷方法 如下：
[0036] a.假定距離追蹤人臉目標P3自身所處攝像頭位置為Cr，攝像頭Cr坐標為化，Yl )，距 離追蹤人臉目標P3不同方向的最近的攝像頭分別是Cw(拉，Y2)、攝像頭Cr+2(X3，Y3)、和攝像 頭Cr+3(X4，Y4)，其中P、q、r均為整數(shù)，根據(jù)運四個點的坐標擬合出多個楠圓E;
[0037] b.根據(jù)楠圓方程
其中（Xo，Yo)為楠圓中屯、，ak 是楠圓的長軸，bk是楠圓的短軸，楠圓外一點Cr+3到楠圓的距離d= I |Cr+3-E| I，當d的值最小 時的楠圓即為擬合楠圓；
[0038] C.計算得到的擬合楠圓的面積S，則追蹤人臉目標P3消失在運片范圍內(nèi)。
[0039] W上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能W此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明的保護范 圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種城市目標軌跡追蹤的方法，其特征在于：設定路網(wǎng)A，路網(wǎng)A有若干個十字路口， 則橫向序號為m、縱向序號為η的十字路口標記為R mn，其中m、η為正整數(shù)，包括如下步驟： Sl，路口監(jiān)控裝置的設置:每個十字路口四個方向的斑馬線兩端分別設置用于監(jiān)控斑 馬線的攝像頭，即每個十字路口設有八個攝像頭，則十字路口 Rmn的第i個攝像頭標記為 ，其中Ci為十字路口Rmn的第i個攝像頭，i為整數(shù)且I < i<8;路口監(jiān)控裝置包括上述的 八個攝像頭和設置于路口的智能分析設備，所述智能分析設備包括電連接的人臉識別模塊 和人臉比對分析模塊，智能分析設備的人臉識別模塊與攝像頭網(wǎng)絡連接，人臉比對分析模 塊內(nèi)設有人像數(shù)據(jù)庫，所述的人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有若干個設定好的需追蹤的人臉圖像Pl; 52, 行人道路行為的記錄:攝像頭將檢測的視頻流傳輸至智能分析設備的人臉識別模 塊，人臉識別模塊對視頻流進行分析，采集行人過路口的若干個圖像并生成行人的人臉圖 像P2; 53, 追蹤目標的確定：智能分析設備的人臉比對分析模塊提取人像數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲有的 需追蹤的人臉圖像Pl與人臉識別模塊生成的行人的人臉圖像P2進行相似度比對，若相似度 達到設定的百分比，鎖定該人臉圖像，標記為追蹤人臉目標P3; S4，追蹤目標軌跡的判斷:根據(jù)十字路口 Rmn的攝像頭監(jiān)測到追蹤人臉目標P3的先后順 序判斷追蹤人臉目標P3在十字路口 Rmn的道路行為，然后依次查詢鄰近十字路口的監(jiān)測情 況，得出追蹤人臉目標P3的道路行為。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種城市目標軌跡追蹤的方法，其特征在于：所述的步驟S4 中，若最后監(jiān)測到追蹤人臉目標P3的是十字路口 R(m+pHn+q)的其中一個攝像頭Cr，攝像頭Cr坐 標為(Xi，Yi)，離攝像頭C r最近的三個攝像頭分別為攝像頭Cr+1 (X2，Y2)、攝像頭Cr+2(X3，Y 3)、 和攝像頭Cr+3(X4，Y4)，其中p、q、r均為整數(shù)，根據(jù)四個攝像頭的坐標擬合出多個橢圓E;根據(jù) 橢圓方i其中(Xo，Yo)為橢圓中心，ak是橢圓的長軸，b k 是橢圓的短軸，橢圓外一點Cr+3到橢圓的距離d= I |Cr+3-E| I，當d的值最小時的橢圓即為擬 合橢圓，擬合橢圓內(nèi)即為追蹤人臉目標P3的消失范圍。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種城市目標軌跡追蹤的方法，其特征在于:所述攝像頭 的最低像素是300萬。4. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種城市目標軌跡追蹤的方法，其特征在于:所述步驟S3 中，相似度比對時設定的百分比為80%。
【文檔編號】G06T7/20GK106023253SQ201610330954
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】張登
【申請人】杭州智誠惠通科技有限公司