专利名称：基于运动序列的异常行为视觉监测系统的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及图像处理、计算机视觉、模式识别和电子信息领域，是一种通过对视频内容分析，从中识别出人的抡臂、踹人、厮打、抱摔等打架的异常动作，防止意外事故的发生，确保良好的公共秩序。
背景技术：
现有的监控设施，只有单单的监控作用，不能识别人的异常行为，对于突发事件的快速反应能力不够。智能视频监控技术是源自计算机视觉技术，是人工智能研究的一个分支，它在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。将智能监控技术应用在公共场所及一些特殊场合的管理中，可以提高管理的效率，防止意外事故的发生。
发明内容
为了弥补现有监控系统的不足和改善现有智能监控系统不能识别人的异常行为等缺陷，本发明以识别人的异常行为为中心，建立一个可以识别出人的异常动作的智能视频监测系统，其中人的异常动作主要包括抡臂、踹、厮打、 抱摔等。该系统是以网络视频监控系统为基础，结合智能的行为动作分析算法，能够实现智能化的从视频中识别出异常的动作行为，并对异常行为信息进行管理的视频监测系统。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是基于运动序列的异常行为视觉监测系统，包括依次连接的视频信息采集模块(如监控摄像机)，视频信息发送模块(如光纤发送器)，视频信息传输模块(如光纤或同轴电缆)，视频信息接收模块(如光纤接收器)和视频信息分析处理模块(如计算机服务器及警报器)。根据应用场合的不同，远距离传输视频信号需要采用光纤，近距离采用同轴电缆即可满足传输要求。视频信息采集模块将视频信息传输给视频信息发送模块，视频信息发送模块将视频信息编码后通过视频信息传输模块传输给视频信息接收模块，视频信息接收模块将视频信息传输给视频信息分析处理模块。本发明的异常动作识别方法的主要步骤是提取视野中运动的人体、检测人体的运动部位、判断是否为异常动作。首先提取一段视频，利用该段视频进行高斯背景建模，提取视频中运动的人体，然后提取前景中目标的轮廓和矩特征信息，调用智能比对模块，将前景的特征信息与人的异常动作特征库相比对，判断该前景中是否存在人的异常行为，如果是要监测的异常行为，就发出报警，直到人为解除报警；否则继续分析下一帧。其中的几个关键步骤的详细叙述如下I.建立人的异常动作特征库；人的异常动作特征库是识别人的异常动作的先验知识，因此建立完善的行为特征库有利于提高识别人的异常动作的准确性。人的异常动作特征库的建立方法主要是收集不同人做同一异常动作的不同视角的照片，对这些动作提取相应的特征构成该动作的特征库。2.提取视频段，分割目标；该发明中视频分析服务器从光纤接收机上接收的是一小段视频，利用该段视频进行高斯背景建模，获取该视频通道中运动的人体，以此从复杂的背景中提取出运动的人体或人体的部位。3.提取目标特征，对比特征库，做出识别判断；
提取第二步分割出的目标的轮廓和矩特征，并将该特征与第一步建立的特征库中的异常动作特征相比对，利用特征间的欧式距离判断二者的相似度，当相似度足够高时，就认为该目标是异常动作，否则不认为提取的目标为异常动作。4.发出报警，记录异常信息；如果第三步出现报警，则将该段视频以日期为文件名保存到指定位置，并在监控界面上弹出相应的报警信号，或发出相应的声音报警信号。本发明以识别人的异常行为为中心，建立一个可以识别出人的异常动作的智能视频监测系统，该系统可从视频中识别出异常的动作行为，并对异常行为信息进行管理。
图I是本发明的硬件组成框图。·
图2是本发明的工作原理框图。
具体实施例方式如图I所示本发明的硬件组成主要有视频信息采集模块(如监控摄像机)，视频信息发送模块(如光纤发送器)，视频信息传输模块(如光纤或同轴电缆)、视频信息接收模块(如光纤接收器)、视频信息分析处理模块(如计算机服务器及警报器)。根据应用场合的不同，远距离传输视频信号需要采用光纤，近距离采用同轴电缆即可满足传输要求。将摄像机拍摄的图像传输给光纤发送器，光纤发送器将视频信息编码后通过光纤传输给控制室里的光纤接收机，智能视频分析服务器按时间片轮流的方式从光纤接收机上获得各个通道摄像机的视频信息，将视频信息显示在服务器的监控界面上，与此同时对该段视频信息进行智能分析，若发现异常动作行为，则在监控界面上发出报警信号。该系统可以利用市售的监控摄像机、光纤收发器和服务器组成。将上述智能视觉异常动作识别方法编写成应用软件的形式，并在服务器上运行。首先查看各通道的视频信息是否能正确采集，并建立异常行为数据库；然后运行异常动作识别应用程序对各通道进行监测。如图2所示先提取一段视频，利用该段视频进行高斯背景建模，提取视频中运动的人体，然后提取前景中目标的轮廓和矩特征信息，调用智能比对模块，将前景的特征信息与特征数据库相比对，判断该前景中是否存在人的异常行为，如果是要监测的异常行为，就发出报警，直到人为解除报警；否则继续分析下一帧。
权利要求
1.基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于包括依次连接的视频信息采集模块，视频信息发送模块，视频信息传输模块，视频信息接收模块和视频信息分析处理模块；视频信息采集模块将图像传输给视频信息模块，视频信息模块将视频信息编码后通过视频信息传输模块传输给视频信息接收模块，视频信息接收模块将信息传输给视频信息分析处理模块。
2.如权利要求I所述的基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于所述的视频信息采集模块为监控摄像机。
3.如权利要求I所述的基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于所述的视频信息发送模块为光纤发送器。
4.如权利要求I所述的基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于所述的视频信息传输模块为光纤或同轴电缆。
5.如权利要求I所述的基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于所述的视频信息接收模块为光纤接收器。
6.如权利要求I所述的基于运动序列的异常行为视觉监测系统，其特征在于所述的视频信息分析处理模块为计算机服务器及警报器。
7.基于运动序列的异常行为视觉监测识别方法，采用如权利要求I所述的监测系统，具体步骤是首先提取一段视频，利用该段视频进行高斯背景建模，提取视频中的运动目标，然后提取前景中目标的轮廓和矩特征信息，调用智能比对模块，将前景的特征信息与人的异常动作特征库相比对，判断该前景中是否存在人的异常行为，如果是要监测的异常行为，就发出报警，直到人为解除报警；否则继续分析下一帧。
8.如权利要求7所述的基于运动序列的异常行为视觉监测识别方法，其特征在于所述的人的异常动作特征库的建立方法主要是收集不同人做同一异常动作的不同视角的照片，对这些动作提取相应的特征构成该动作的特征库。
全文摘要
基于运动序列的异常行为视觉监测系统的主要步骤是提取视野中的运动的人、检测人体的运动部位、判断是否为异常动作。首先提取一段视频，利用该段视频进行高斯背景建模，提取视频中运动的人体，然后提取前景中目标的轮廓和矩特征信息，调用智能比对模块，将前景的特征信息与人的异常动作特征库相比对，判断该前景中是否存在人的异常行为，如果是要监测的异常行为，就发出报警，直到人为解除报警；否则继续分析下一帧。本发明以识别人的异常行为为中心，建立一个可以识别出人的异常动作的智能视频监测系统，该系统可从视频中识别出异常的动作行为，并对异常行为信息进行管理。
文档编号H04N7/18GK102917207SQ201210409020
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者李忠海, 崔建国 申请人:沈阳航空航天大学