[发明专利]一种基于计算机视觉的楼面危险检测预警方法及系统

说明书

本发明公开一种基于计算机视觉的楼面危险检测预警方法及系统，属于计算机视觉领域。摄像机覆盖全部楼层，得到实时监控视频数据；采集包含人的数据，并对其进行标注，并进行数据增强，制作数据集；构建并训练目标检测模型；对最高层监控摄像机视频的每一帧进行目标检测，输出目标类别是人的位置信息；手动框选顶楼护栏在最高层监控摄像机中的ROI_box，计算目标类别是人所在位置与ROI_box之间的相对位置关系，进行越界判别；对所有监控摄像机视频的每一帧进行运动目标检测，使用多目标跟踪算法对检测的运动目标进行跟踪；判定运动目标的类别发出预警。本发明不仅可以对不同类型的危险进行预警，还可以直接保留危险发生的视频摘要，更直观且易于查证。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别涉及一种基于计算机视觉的楼面危险检测预警方法及系统。

背景技术

在日常生活中，由于人为或者气候所造成的高空抛物、墙皮脱落、空调外机的抖动和坠落等现象随时可能对人造成危险，因此，及时检测楼面危险至关重要，直接影响着人员安全。

目前，楼面的异常行为检测主要还是依靠人工查看监控摄像机画面来判断是否有危险。人工判断有危险但不能实时的发出危险警报，只能通过视频回放慢慢定位楼面危险发生的那个时间段，效率很低。专利CN105163067A公开了基于图像处理的高空抛物取证系统，针对监控获取的楼面图像，使用帧差法来检测运动目标，通过色彩信息在相邻图像中确定运动的位置信息从而判断是否是抛物；专利CN108200408A通过安装在楼顶或者每层楼窗户正上方的多个激光位移传感器能够对整栋楼的高空抛物进行精确的定位；专利CN206620226U通过控制单元控制一排发射器、一排反射器、若千排接收器用于检测高空抛物是否发生，并结合高清摄像头转动对应发生高空抛物的区域进行图像采集；专利CN109309811A使用多目标跟踪方法检测并跟踪运动目标并对运动目标进行抛物判断。

上述所说的都是高空抛物检测方法，通过帧差法很容易就将小物体漏检，不对运动目标进行跟踪很难判断一个物体是否属于抛物，而且只能检测高空抛物不能对其它的异常进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的楼面危险检测预警方法及系统，以解决传统的高空抛物检测方法难以检测小物体、且只能检测高空抛物不能对其它的异常进行检测的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于计算机视觉的楼面危险检测预警方法，包括：

步骤1：摄像机覆盖全部楼层，得到实时监控视频数据；

步骤2：采集包含人的数据，并对其进行标注，并进行数据增强，制作数据集；

步骤3：构建并训练目标检测模型；

步骤4：对最高层监控摄像机视频的每一帧进行目标检测，输出目标类别是人的位置信息；

步骤5：手动框选顶楼护栏在最高层监控摄像机中的ROI_box，计算目标类别是人所在位置与ROI_box之间的相对位置关系，进行越界判别；

步骤6：对所有监控摄像机视频的每一帧进行运动目标检测，使用多目标跟踪算法对检测的运动目标进行跟踪；

步骤7：判定运动目标的类别发出预警。

可选的，所述步骤2包括：

步骤21：对采集到的图像进行高斯滤波处理，并采用双线性插值降采样方法，将图像的尺寸缩放为W*H，其中，W表示降采样后的图像宽度，H表示降采样后的图像高度；

步骤22：用矩形标记出图像中的人，类别为person；

步骤23：使用随机裁剪和混合两种方式对数据进行增强；

步骤24：将数据集划分为训练集、验证集和测试集。