專利名稱：幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)及方法
幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于模式識別和入侵檢測的視頻監(jiān)控系 統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
近幾年來，幼兒園里發(fā)生的幼兒走失、或者幼兒闖入危險(xiǎn)區(qū)域而被傷害之類的事 故不斷發(fā)生，同時(shí)幼兒保護(hù)也是人們?nèi)粘ｊP(guān)注的熱點(diǎn)問題。因?yàn)橛變翰痪哂凶晕铱刂屏?對危險(xiǎn)的認(rèn)知能力，所以幼兒在好奇心和叛逆心理的驅(qū)使下非常容易發(fā)生事故。而在幼兒 園內(nèi)，幼兒園的老師通常需要同時(shí)照顧多名幼兒，一旦幼兒園的老師出現(xiàn)疏忽，就可能導(dǎo)致 事故的發(fā)生。其中，幼兒或者兒童私自跑出幼兒園就屬于幼兒園的一種嚴(yán)重事故。而現(xiàn)有技 術(shù)中還沒有很好的非人力的技術(shù)手段來防止這種事故的發(fā)生。用戶希望能夠基于攝像頭等 監(jiān)控手段提供一定的幼兒檢測和提醒報(bào)警之類的功能。另外在一些場合，比如路口、超市、 倉庫等包括有對于幼兒來說有危險(xiǎn)的區(qū)域的公共場合，也有著同樣的需求。因此有必要提供一種新的技術(shù)方案來解決上述缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的在于提供一種幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)，利用圖像識別技術(shù)進(jìn)行幼兒 監(jiān)控并可以提供在檢測到幼兒的預(yù)定危險(xiǎn)行為后報(bào)警的功能。本發(fā)明的另一目的在于提供一種幼兒行為監(jiān)控方法，利用圖像識別技術(shù)進(jìn)行幼兒 監(jiān)控并可以提供在檢測到幼兒的預(yù)定危險(xiǎn)行為后報(bào)警的功能。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖 像采集模塊，采集圖像；目標(biāo)檢測模塊，從所述圖像中檢測出運(yùn)動目標(biāo)并跟蹤；行為分析模 塊，判斷所述運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域；目標(biāo)高度測量模塊，計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度并 判斷所述高度是否小于預(yù)定閥值；和報(bào)警提示模塊，當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域且所述 運(yùn)動目標(biāo)的高度小于預(yù)定閥值時(shí)發(fā)出提示和/或報(bào)警。進(jìn)一步地，所述目標(biāo)高度測量模塊根據(jù)所述圖像采集模塊的標(biāo)定信息^ ν )來 計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度α Z
權(quán)利要求
1.一種幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，其包括 圖像采集模塊，采集圖像；目標(biāo)檢測模塊，從所述圖像中檢測出運(yùn)動目標(biāo)并跟蹤； 行為分析模塊，判斷所述運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域；目標(biāo)高度測量模塊，計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度并判斷所述高度是否小于預(yù)定閥值；和 報(bào)警提示模塊，當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域且所述運(yùn)動目標(biāo)的高度小于預(yù)定閥值時(shí) 發(fā)出提示和/或報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)高度測量模塊根據(jù)所述圖像采集模塊的標(biāo)定信息丨/ , ν )來計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度α Z 其中〗是所述圖像的滅線矢量，V是所述圖像的垂直方向上的滅點(diǎn)矢量，t，b代表了所述 運(yùn)動目標(biāo)在圖像中的頂部坐標(biāo)和底部坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū) 域有交集，且所述運(yùn)動目標(biāo)的運(yùn)動矢量方向符合預(yù)定方向范圍，則所述行為分析模塊確定 所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入了預(yù)定區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域 有交集通過如下方式判斷預(yù)先設(shè)定一個圖像模板，所述圖像模板是一個與所述圖像采集模塊采集的圖像同樣大 小的二值圖像或者灰度圖像，所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的非預(yù)定區(qū)域的像素值都是0， 所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的預(yù)定區(qū)域的像素值都是大于0且小于等于255的同一個像 素值；將所述運(yùn)動目標(biāo)在圖像中的區(qū)域與所述圖像模板相乘； 所得到的圖像中的所有像素值相加是否大于預(yù)定閥值； 如果是，則所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入了預(yù)定區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)檢測模塊利用兩類分類器進(jìn)行 運(yùn)動目標(biāo)檢測，所述兩類分類器是采用Adaboost訓(xùn)練方法訓(xùn)練的“人頭人體/非人頭人體” 兩類分類器。
6.一種幼兒行為監(jiān)控方法，其特征在于，其包括 采集圖像；從所述圖像中檢測出運(yùn)動目標(biāo)；計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度；判斷所述高度是否小于預(yù)定閥值；對高度小于預(yù)定閥值的運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；判斷所述高度小于預(yù)定閥值的運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域；和當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域時(shí)，發(fā)出提示和/或報(bào)警。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度αΖ的公式為
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述判斷高度小于預(yù)定閥值的運(yùn)動目標(biāo) 是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域是指當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域有交集，且所述運(yùn)動目 標(biāo)的運(yùn)動矢量方向符合預(yù)定方向范圍時(shí)，確定所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入了預(yù)定區(qū)域，其中所述運(yùn) 動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域是否有交集通過如下方式判斷預(yù)先設(shè)定一個圖像模板，所述圖像模板是一個與所述圖像采集模塊采集的圖像同樣大 小的二值圖像或者灰度圖像，所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的非預(yù)定區(qū)域的像素值都是0， 所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的預(yù)定區(qū)域的像素值都是大于0且小于等于255的同一個像 素值；將所述運(yùn)動目標(biāo)在圖像中的區(qū)域與所述圖像模板相乘； 所得到的圖像中的所有像素值相加是否大于預(yù)定閥值； 如果是，則所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域有交集。
9.一種幼兒行為監(jiān)控方法，其特征在于，其包括 采集圖像；從所述圖像中檢測出運(yùn)動目標(biāo)；對所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤；判斷所述運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域；當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域時(shí)，計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度；判斷所述高度是否小于預(yù)定閥值；和當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)的高度小于預(yù)定閥值時(shí)發(fā)出提示和/或報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度αZ的公 式為
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述判斷運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域是 指當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域有交集，且所述運(yùn)動目標(biāo)的運(yùn)動矢量方向符 合預(yù)定方向范圍時(shí)，確定所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入了預(yù)定區(qū)域，其中所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所 述預(yù)定區(qū)域是否有交集通過如下方式判斷預(yù)先設(shè)定一個圖像模板，所述圖像模板是一個與所述圖像采集模塊采集的圖像同樣大 小的二值圖像或者灰度圖像，所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的非預(yù)定區(qū)域的像素值都是0，所述圖像模板中對應(yīng)于圖像中的預(yù)定區(qū)域的像素值都是大于0且小于等于255的同一個像素值；將所述運(yùn)動目標(biāo)在圖像中的區(qū)域與所述圖像模板相乘； 所得到的圖像中的所有像素值相加是否大于預(yù)定閥值； 如果是，則所述運(yùn)動目標(biāo)所在區(qū)域與所述預(yù)定區(qū)域有交集。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種幼兒行為監(jiān)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集模塊，采集圖像；目標(biāo)檢測模塊，從所述圖像中檢測出運(yùn)動目標(biāo)并跟蹤；行為分析模塊，判斷所述運(yùn)動目標(biāo)是否進(jìn)入預(yù)定區(qū)域；目標(biāo)高度測量模塊，計(jì)算所述運(yùn)動目標(biāo)的高度并判斷所述高度是否小于預(yù)定閥值；和報(bào)警提示模塊，當(dāng)所述運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域且所述運(yùn)動目標(biāo)的高度小于預(yù)定閥值時(shí)發(fā)出提示和/或報(bào)警。本發(fā)明利用圖像識別技術(shù)進(jìn)行幼兒監(jiān)控，并且在幼兒做出預(yù)定危險(xiǎn)行為后發(fā)出報(bào)警，其不僅可以只利用一個攝像頭就能夠單獨(dú)實(shí)施，也可以很方便地集成于現(xiàn)有監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)中。
文檔編號G06T7/20GK102074095SQ20101053650
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者謝東海 申請人:無錫中星微電子有限公司