[发明专利]一种基于车载视频监控的驾驶员吸烟行为实时监测方法

权利要求书

1.一种基于车载视频监控的驾驶员吸烟行为实时监测方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)获取车载监控摄像头视频数据；

(2)提取监控视频数据的亮度分量；

(3)设定感兴趣区域，并对所述感兴趣区域进行阈值化处理；对阈值化以后视频帧中的设定亮度区域进行形态学腐蚀运算；

(4)对形态学腐蚀运算后的视频帧中的设定亮度区域进行形态学膨胀运算；

(5)形态学膨胀运算后的视频帧中的设定亮度区域进行基于模板的区域生长，得到初始掩膜图像；

(6)形态学膨胀运算后的视频帧中的设定亮度区域进行形态学腐蚀运算；并将形态学腐蚀运算后的视频帧与形态学膨胀运算后的视频帧相减，得到掩模图像；

(7)根据上述掩模图像得到特征亮度值；将所得到的特征亮度值与设定阈值进行对比，得到取阈值之后的特征亮度值；

根据取阈值之后的特征亮度值中非零像素的数量，判断是否存在吸烟行为；

所述步骤(5)中，进行基于模板的区域生长的方法具体为：

(a)判定Rect_yⁿ_t_morph_2中设定亮度值的区域的边界点，将这些边界点记为B，B(i,j)表示在像素点(i,j)处的亮度值；

(b)令N^B(i,j)表示(i,j)的邻域，N(p,q)^B(i,j)表示(i,j)的邻域在像素点(p,q)的亮度分量，p表示横坐标，q表示纵坐标；如果满足条件1：

(N(p,q)^B(i,j)≠255)&&(Rect_yⁿ_t_morph_2(p,q)＝255)；

则进行如下操作

Rect_yⁿ_t_morph_2(p,q)＝255；

其中Rect_yⁿ_t_morph_2(p，q)表示Rect_yⁿ_t_morph_2在像素点(p，q)处的亮度值；Rect_yⁿ_t_morph_2是指对图像Rect_yⁿ_t进行先腐蚀、再膨胀后的得到图像；Rect_yⁿ_t是指对感兴趣区域进行阈值化处理后的图像；

(c)重复执行步骤(a)-(b)过程，直至条件1不再满足为止。

2.如权利要求1所述的一种基于车载视频监控的驾驶员吸烟行为实时监测方法，其特征是，所述步骤(3)中，设定感兴趣区域具体为：

其中，Rect_yⁿ(i,j)表示Rect_yⁿ在像素点(i,j)处的亮度分量；yⁿ(i,j)表示视频第n帧中的像素点(i,j)处的亮度分量；&&表示逻辑与运算符；令Rect_yⁿ表示在yⁿ中人工选定的感兴趣区域，其左上角坐标为(x₁,y₁)，右下角坐标为(x₂,y₂)；i表示像素点的横坐标，j表示像素点的纵坐标。

3.如权利要求2所述的一种基于车载视频监控的驾驶员吸烟行为实时监测方法，其特征是，所述步骤(3)中，对感兴趣区域进行阈值化处理具体为：

其中，Rect_yⁿ_t(i,j)表示Rect_yⁿ_t在像素点(i,j)处的亮度分量，T为设定阈值。

4.如权利要求1所述的一种基于车载视频监控的驾驶员吸烟行为实时监测方法，其特征是，所述步骤(7)中，根据掩模图像得到特征亮度值具体为：

其中Rect_yⁿ_feature(i,j)表示特征亮度值；Rect_yⁿ(i,j)表示Rect_yⁿ在像素点(i,j)处的亮度分量；Rect_yⁿ表示在yⁿ中人工选定的感兴趣区域；Rect_yⁿ_mask(i,j)表示掩模图像Rect_yⁿ_mask在像素点(i,j)处的亮度值。