专利名称：一种获取视频图像中目标运动速度的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理、视频监控技术领域，特别涉及一种获取视频图像中目标运 动速度的方法及装置。
背景技术：
在图像分析中，目标的运动速度是分析目标行为的重要特征，在视频监控的实际 众多应用场合都需要获取目标的运动速度，例如监控场景中目标的跟踪、目标的分类、公路 上检测车辆是否超速、特殊场所中人是否快跑等等。因此，目标运动速度获取的准确性直接 影响后期目标跟踪、目标行为的分析与判断的准确性与可靠性。公开号为CN 101187671A的中国专利申请公开了一种确定汽车行驶速度的方法， 该方法首先通过一段时间内采集到的汽车行驶图像确定汽车的行驶轨迹，然后根据该行驶 轨迹以及图像上像素之间所表示的实际距离，确定该汽车在一段时间内的行驶速度。公开 号为CN101196991A的中国专利申请公开了一种密集客流计数和行人步行速度自动检测方 法。然而，上述目标运动速度的获取方法都是简单的计算方法，准确性较差。综上所述，目前迫切需要提出一种获取视频图像中目标运动速度的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于较为准确地获取视频图像中目标运动速度。为达到上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种获取视频图像中目标运 动速度的方法，该方法包括第一步骤，获取视频图像中目标运动轨迹的点数NUM ；第二步骤，若目标运动轨迹的点数小于第一阈值，则转入第三步骤，否则转入第四 步骤；第三步骤，采用CV法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第四步骤，获取视频图像中当前帧图像内目标的轨迹点与前M帧图像内目标的轨 迹点的距离；第五步骤，若距离大于单位距离，则转入第六步骤，否则转入第七步骤；第六步骤，采用ECVl法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第七步骤，采用ECV2法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第八步骤，根据目标运动的水平速度和垂直速度，计算目标运动的速度和方向并 输出。所述第一步骤中根据目标跟踪结果中的目标的运动轨迹，获取视频图像中目标运 动轨迹的点数NUM。其中，该步骤中输入的目标跟踪结果包括目标的运动轨迹和目标的尺 寸。所述第二步骤为如果目标运动轨迹的点数NUM <第一阈值Tl，则转入第三步骤； 如果目标运动轨迹的点数NUM彡第一阈值Tl，则转入第四步骤。
所述第三步骤中CV法获取目标运动的水平速度和垂直速度的方法如下以 当前帧图像为第0帧图像，前i帧图像为第i帧图像(i e [1，NUM]，其中NUM为视频 图像中目标运动轨迹的点数)，计算第j(j = 1,2,…，N)帧图像与第j-Ι帧图像内
目标的水平位移知、垂直位移、，计算水平位移的平均值
权利要求
一种获取视频图像中目标运动速度的方法，其特征在于，该方法包括第一步骤，获取视频图像中目标运动轨迹的点数NUM；第二步骤，若目标运动轨迹的点数小于第一阈值，则转入第三步骤，否则转入第四步骤；第三步骤，采用CV法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第四步骤，获取视频图像中当前帧图像内目标的轨迹点与前M帧图像内目标的轨迹点的距离；第五步骤，若距离大于单位距离，则转入第六步骤，否则转入第七步骤；第六步骤，采用ECV1法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第七步骤，采用ECV2法获取目标运动的水平速度和垂直速度；第八步骤，根据目标运动的水平速度和垂直速度，计算目标运动的速度和方向并输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三步骤中CV法获取目标运 动的水平速度和垂直速度的方法如下以当前帧图像为第0帧图像，前i帧图像为 第i帧图像(i e [1，NUM])，计算第j(j = 1,2,…，N)帧图像与第j-Ι帧图像内目标的水平位移、、垂直位移d .，计算水平位移、的平均值
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第四步骤为分别计算视频图像 中前M帧图像内目标的轨迹点与当前帧图像内目标的轨迹点的水平位移dx、垂直位 移dy，则视频图像中前M帧图像内目标的轨迹点与当前帧图像内目标的轨迹点的距离
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第五步骤为首先计算目标的单位距离 unitDist，其计算公式如下
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第六步骤中ECVl法获取目标运动的 水平速度和垂直速度的方法如下以当前帧图像为第0帧图像，前i帧图像为第i帧图像 (i e [1，NUM]，其中NUM为视频图像中目标运动轨迹的点数)，计算第M+j-l(j = 1,2,…， M，M为相隔的帧数)帧图像到第j_l帧图像内目标的水平位移屯、垂直位移、，计算水平位移、的平均值
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第七步骤中ECV2法获取视频图像中目 标运动的水平速度和垂直速度的方法如下(1)搜索跨越点Gap:以当前帧图像为第0帧图像，前i帧图像为第i帧图像(ie [1， NUM])，从ρ = 1开始搜索跨越点，计算第M+p帧图像内目标的轨迹点与第0帧图像内目标的 轨迹点的水平位移dx'、垂直位移dy'，第M+p帧图像内目标的轨迹点与第0帧图像内目标的轨迹点的位移距离为DM+p = VdWdy'2，如果位移距离dm+p小于单位距离imitDist，则认为找到跨越点，跨越点Gap = ρ并转入下一步骤；否则ρ = p+1，继续从第M+p帧图像 开始搜索跨越点Gap ；(2)计算目标运动速度计算第M+Gap+j-l(j= 1,2,…，Μ)帧图像到第j_l帧图像内目标的水平位移、、垂直位移、，计算水平位移的平均值是=I=i^yZM、垂直位移dyJ的平均值式=Σ Α>/Μ，然后根据帧间时间Δ T和相隔的帧数M+Gap，计算目标运动的 水平速度Vx、垂直速度Vy，其计算公式如下^^ M 7M 7_《二 Uj = Uj^ ΔΤ M-((M+Gap)· Δ T) M-(M+Gap)-ATvΣ" 一 ΣηJ ΔΤ M-((M+Gap)· Δ Τ) M-(M+Gap)-AT
7.一种获取视频图像中目标运动速度的装置，其特征在于，该装置包括目标运动轨迹的点数获取模块，用于获取视频图像中目标运动轨迹的点数NUM ； 目标运动轨迹点数判断模块，用于若目标运动轨迹的点数小于第一阈值，则转入CV法 获取水平和垂直速度模块，否则转入M帧间距目标距离获取模块；CV法获取水平和垂直速度模块，用于采用CV法获取目标运动的水平速度和垂直速度； M帧间距目标距离获取模块，用于获取视频图像中当前帧图像内目标的轨迹点与前M 帧图像内目标的轨迹点的距离；单位距离判断模块，用于若距离大于单位距离，则转入ECVl法获取水平和垂直速度模 块，否则转入ECV2法获取水平和垂直速度模块；ECVl法获取水平和垂直速度模块，用于采用ECVl法获取目标运动的水平速度和垂直 速度；ECV2法获取水平和垂直速度模块，用于采用ECV2法获取目标运动的水平速度和垂直 速度；速度和方向计算模块，用于根据目标运动的水平速度和垂直速度，计算目标运动的速 度和方向并输出。
全文摘要
本发明提供了一种获取视频图像中目标运动速度的方法及装置。首先获取视频图像中目标运动轨迹的点数；若目标运动轨迹的点数小于第一阈值，则采用CV法获取目标运动的水平速度和垂直速度，否则进一步根据当前帧图像与前M帧图像内目标的轨迹点的距离与单位距离的大小，而选择用ECV1法或者ECV2法获取目标运动的水平速度和垂直速度；最后根据目标运动的水平速度和垂直速度，计算目标运动的速度和方向并输出。
文档编号H04N7/18GK101980301SQ20101052967
公开日2011年2月23日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者黄建 申请人:北京智安邦科技有限公司