[发明专利]行人越界智能监控装置与检测方法

权利要求书

1.行人越界智能监控装置与检测方法，其特征在于：所述行人越界智能监控装置包括视频采集器、嵌入式处理系统、视频显示器和报警模块。

2.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：所述的视频采集模块主要包括摄像模块、供电模块、通讯模块和外壳保护模块；其中，摄像模块主要是智能摄像机，采集到的是彩色图像；供电模块提供工作电源，主要是为了保证摄像模块正常采集图像信息和通讯模块正常传输视频信息，并给两个红外灯供电；通讯模块将视频采集模块采集到的视频图像通过千兆网线实时传输视频数据到嵌入式处理模块、视频显示模块和终端数据库。

3.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：所述的视频采集模块中的外壳保护模块内部保护摄像模块、供电模块、通讯模块；外壳保护模块采用不锈钢304制成的长方体中空保护壳，主要是保护内部摄像模块、供电模块和通讯模块，防水防烟尘等；外壳保护模块前端安装有视窗玻璃，一方面保护摄像模块，另一方面用于摄像模块可以采集周围环境信息；外壳保护模块两侧安装有两个红外灯，用于在夜间给摄像模块提供照明，使得摄像模块在夜间能采集到视频图像；外壳保护模块在尾部，即远离摄像模块的一侧，开有三个接线孔，接线孔上分别安装有防水接头，连接孔中引出的两条线分别是通讯模块与嵌入式处理模块、视频显示模块的连接线，另一条线是通讯模块给红外灯供电连接线。

4.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：所述的嵌入式处理模块主要是算法处理单元，采用的是美国TI公司的DM6467系列ARM/DSP双核芯片进行算法处理，主要接收视频采集模块传输过来的视频信号，通过ARM/DSP双核芯片经过智能越界算法处理后，输出越界异常检测结果并到显示模块，同时输出报警信息到报警模块。

5.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：所述的视频显示模块主要是LED显示器或者DLP大屏幕，主要是显示实时视频监控信息和异常越界信息，可以同时显示多路视频信息。

6.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：监控步骤为：

（1）通过视频采集模块采集视频信息传输到嵌入式处理模块和显示模块，同时，视频信息通过网络传输到数据库终端，进行保存备份；

（2）显示模块实时显示采集的视频信息，嵌入式处理模块将接收到的视频信息进行进一步处理，通过背景建模、前景检测、监控区域的设定、前景匹配更新、越界事件判断等步骤识别出异常信息；

（3）嵌入式处理模块将处理的异常信息同时传给报警模块发出报警信息，同时将异常信息传输到显示模块，框选出异常的前景，协助安防监控人员进行危机事件处理。

7.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：行人越界智能监控检测方法主要包括背景建模、前景检测、监控区域的设定、前景匹配更新、越界事件判断。

8.根据权利要求1所述的装置与方法，其特征在于：行人越界智能监控检测方法背景建模点为2×2大小的区域，四个像素点依照从左到右，从上到下的顺序依次标记为pixel00，pixel01，pixel10，pixel11，利用像素点的Y、U、V分量，分别给每个建模区域建立背景高斯模型；高斯模型参数信息包括模型均值、模型权重、模型梯度、模型方差信息；为适用于嵌入式处理模块，本发明采用的是全整型的参数类型；对采集到的第一帧图像进行高斯建模，模型参数信息存入高斯模型数组[avgY avgU avgV weight grad theta]中；

其中，、、、、、、、、、、、分别对应四个像素点的Y、U、V分量；

对于后续依次采集的图像，要进行高斯建模，对背景模型进行训练更新，模型均值更新学习过程为：

其中，、、分别为对新一帧图像的模型均值训练结果，、、分别表示建模点当前的高斯模型均值，、、分别为新一帧图像的模型均，为模型均值更新因子；

模型方差学习过程为：

其中，表示对新一帧图像的模型方差训练结果，表示当前背景的模型方差，表示模型方差更新因子，、、分别表示当前背景的模型Y、U、V分量均值，、、分别表示当前帧图像的建模点的模型Y、U、V分量均值。