专利名称：基于有效的运动分析识别人的行为意图的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种基于有效的人的运动分析来识别人的行为意图的系统和方法。
背景技术：
由于对不仅仅识别简单的目标的自动化程度更高的视频监控系统存在很大需求， 人们对于基于人的运动而进行的动作分析或预测人的意图越来越感兴趣。对于保安人员来说，例如警察和军人，最感兴趣的是能够在诸如机场、边境及建筑物大厅等警备敏感区域， 具有使用计算机自动监控人的运动的能力。来自IMS调研机构的近年来市场研究已经发现从模拟CCTV到网络视频监控的趋势非常活跃。网络视频监控产品的世界市场交易量在2006年以41. 9%令人震惊地增长，并且预测将继续强势增长多年。到2010年，预测网络摄像机、视频服务器和NVR的组合市场交易量将超过沈亿美元。根据一篇来自IMS调研机构的标题为“CCTV和视频监控设备在中国的市场”的报告，在中国，用于警备应用中的视频服务器(视频编码器)在2007年增长了 60%。预测市场交易量在未来几年还会继续增长，到2011年将超过1. 5亿美元。在中国这种显著的增长主要归因于对于基于IP的视频监控系统的强烈需求。越来越多的警备系统用户选择基于视频服务器的网络技术方案，以代替传统的模拟CCTV系统。IMS调研机构还预测到2011年用于火车和电车的车载视频监控设备的世界市场交易将达到价值约1亿美元。铁路运输机构不得不应对在火车车厢中日常发生的破坏、偷窃及暴力犯罪等问题。车载安全摄像机对于罪犯来说为可视的威慑，同时也有助于给公众以安全感。到2011年，对于手机视频监控设备的世界市场交易量将达到约5亿美元。恐怖分子袭击的威胁、破坏行为以及诉讼等促使政府及运输部门使用警备摄像机来保护其运输工具及乘客的安全。在欧洲，网络视频监控设备(IP监控设备)的市场交易目前正经历爆炸式增长。 IMS调研机构预测网络摄像机制造商的收益在未来五年将以观.4% (CAGR)的速度增长，而对于视频摄像机服务器则预测将达到30. 3%的甚至更快速的增长。到2008年，这些市场交易量将总共达到价值约1. 511亿欧元。在表1中进行概括。
权利要求
1.一种基于有效的运动分析识别人的行为意图的系统，所述系统包括a.图像获取构件，其中，所述图像获取构件获得连续的多个目标图像；b.动作注册构件，其包括背景和前景检测构件(50)、目标检测构件(51)、目标划分构件(52)、关键点提取构件(53)、步态特征提取构件64)、动作登记构件(55)和动作存储装置(56)；以及c.动作检测构件，其包括背景和前景检测构件(60)、目标检测构件(61)、目标划分构件(62)、关键点提取构件(63)、步态特征提取构件(64)、动作匹配构件(65)和动作存储装置(67)；其特征在于步态特征提取构件( ，64)计算涉及与步态周期内的下肢活动相关的人的上肢活动的特征，其中，所述步态周期包括站立期和迈步期。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述背景和前景检测构件(50，60)确定移动目标的存在。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述目标检测构件(51，61)突出所述移动目标作为感兴趣目标。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述目标划分构件(52，62)将所述感兴趣目标分为四个主要部分1)头；2)躯干；3)上肢；和4)下肢。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述关键点提取构件(53，63)计算由所述目标划分构件划分的目标的所述四个主要部分的重要点。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述步态特征提取构件(M，64)提取一个或多个下列特征a.站立期的上肢活动的距离；b.站立期的下肢活动的距离；c.迈步期的上肢活动的距离；d.迈步期的下肢活动的距离；e.一个步态周期内的上肢活动的距离；或f.一个步态周期内的下肢活动的距离。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，由视频摄像机或静态摄像机获取连续的多个目标图像。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，利用计算装置例如计算机来执行所述计算过程。
9.一种基于有效的运动分析识别人的行为意图的方法，所述方法包括a.获取连续的多个目标图像；b.在背景和前景检测构件(50)、目标检测构件(51)、目标划分构件(52)、关键点提取构件(53)、步态特征提取构件64)、动作登记构件(55)和动作存储装置(56)中注册数据； 以及c.使用背景和前景检测构件(60)、目标检测构件(61)、目标划分构件(62)、关键点提取构件(63)、步态特征提取构件(64)、动作匹配构件(65)和动作存储装置(67)来检测特征并匹配特征；其特征在于所述方法进一步包括，使用所述步态特征提取构件( ，64)计算涉及与步态周期内的下肢活动相关的人的上肢活动的特征，其中，所述步态周期包括站立期和迈步期。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述背景和前景检测构件(50，60)确定移动目标的存在。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标检测构件(51，61)突出所述移动目标作为感兴趣目标。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目标划分构件(52,6 将所述感兴趣目标分为四个主要部分1)头；2)躯干；3)上肢；和4)下肢。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述关键点提取构件(53，63)计算由所述目标划分构件划分的目标的所述四个主要部分的重要点。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述动作注册构件以离线模式执行操作。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步态特征提取构件(M，64)提取一个或多个下列特征a.站立期的上肢活动的距离；b.站立期的下肢活动的距离；c.迈步期的上肢活动的距离；d.迈步期的下肢活动的距离；e.一个步态周期内的上肢活动的距离；或f.一个步态周期内的下肢活动的距离。
全文摘要
随着警备区域内视频监控设备市场的不断增长，需要一种自动化系统，其提供一种基于人的特定运动追踪和检测人的意图的方法。本发明涉及一种基于有效的运动分析识别人的行为意图的系统和方法，其中，该系统从实况录像提取获得原始图像序列，并在动作分析构件中处理这些原始图像。动作分析构件还设有动作注册构件和动作检测构件。
文档编号G06T7/00GK102224526SQ200980147053
公开日2011年10月19日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月24日
发明者托马斯·恩里克·毛尔, 林梅光, 梁金铭, 赖永庆 申请人:马来西亚微电子系统有限公司