[发明专利]检测人类对象的姿态的系统和方法

说明书

一种用于运动检测的系统可以包括：至少一个包括一组指令的存储介质；以及至少一个与所述至少一个存储介质通信的处理器。当执行一组指令时，至少一个处理器可以被配置为使系统从至少一个摄像机获取与空间的视频场景有关的数据；检测视频场景中的对象；将对象分为人类对象或非人类对象；当对象被分为人类对象时，追踪人类对象的运动；并根据人类对象的运动确定视频场景中人类对象的姿态。

交叉引用

本申请要求2018年4月27日提交的美国临时专利申请No.62/664,064的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本申请通常涉及监控系统中的运动检测，并且更具体地，涉及用于检测视频中人类对象姿态的系统和方法。

背景技术

一些视频监控系统可以自动检测场景中感兴趣的事件和潜在威胁。例如，这样的系统可以检测和追踪进入或离开区域(例如，禁区，商店，办公楼)的对象。在其他应用中，还需要一些更细的粒度，例如，对人类对象的姿态或人类对象的姿态变化的检测。例如，在配备有远程教育系统的教室中，检测教室中学生和/或老师的姿态对于监控教室很重要。因此，期望提供一种基于视频监控来检测人类对象的姿态(或人类对象的姿态变化)的系统和方法。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种运动检测的系统。该系统可以包括一个或以上存储介质和一个或以上处理器。所述一个或以上存储介质可以包含一组指令。所述一个或以上处理器用于与所述一个或以上存储介质通信。当执行所述指令时，至少一个处理器可以被配置为使系统从至少一个摄像机获取与空间的视频场景有关的数据；检测视频场景中的对象；将对象分为人类对象或非人类对象；当对象被分为人类对象时，追踪人类对象的运动；并根据人类对象的运动确定视频场景中人类对象的姿态。

在一些实施例中，至少一个处理器可以进一步使系统在视频场景中检测人类对象的头部；追踪人类对象的头部的运动；确定人类对象的头部从视频场景的第一帧的第一位置到第二帧的第二位置的运动轨迹；确定运动轨迹的长度和方向；获取至少一个摄像机的相机标定模型；根据运动轨迹的长度和相机标定模型确定运动轨迹的物理长度；并根据运动轨迹的物理长度和运动轨迹的方向确定视频场景中人类对象的姿态。

在一些实施例中，至少一个处理器可以进一步使系统判断运动轨迹的物理长度是否大于第一阈值；响应于确定运动轨迹的物理长度大于第一阈值，确定运动轨迹的方向是向上还是向下；如果运动轨迹的方向向下，则将视频场景的第二帧中的人类对象的姿态确定为坐立姿态，并将视频场景的第一帧中的人类对象的姿态确定为站立姿态；如果运动轨迹方向向上，则将视频场景第二帧中人类对象的姿态确定为站立姿态，将视频场景第一帧中人类对象的姿态确定为坐立姿态。

在一些实施例中，至少一个处理器还可以使系统确定第一帧中第一位置处的人类对象的头部尺寸；根据相机标定模型，确定人类对象的头部在第一帧中的第一位置对应的人类对象的头部在空间中的第一物理位置；基于参考数据集、人类对象的头部在第一帧中的第一位置以及人类对象的头部在空间中的第一物理位置，获取第一帧中位于第一位置的平均头部尺寸，其中第一位置处的平均头部尺寸可以对应于处于坐立姿态时的至少两个人类对象的头部尺寸的平均值；确定平均头部尺寸和第一帧中头部尺寸的差值；确定差值是否大于第二阈值；响应于确定差值大于第二阈值，将第一帧中人类对象的姿态确定为站立姿态；以及响应于确定差值不大于第二阈值，将第一帧中人类对象的姿态确立为坐立姿态。

在一些实施例中，可以基于学习过程生成相机标定模型，学习过程可以包括获取与空间的视频场景有关的样本数据，该样本数据与处于坐立姿态时的至少两个人类对象相关联；检测至少两个人类对象的至少两个头部；追踪至少两个头部的运动；确定至少两个人类对象在视频场景的样本帧中至少两个不同位置处处于坐立姿态时的至少两个平均头部尺寸；确定至少两个人类对象在空间中的至少两个相应物理位置处于坐立姿态时的至少两个平均物理头部尺寸；以及通过将样本帧中至少两个不同位置处的至少两个平均头部尺寸与空间中至少两个相应物理位置处的至少两个平均物理头部尺寸相关联来生成相机标定模型。