基于行走軌跡的智能監(jiān)控算法

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機(jī)械論文

第３３卷第５期２０１０年１０月

遼寧科技大學(xué)學(xué)報

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｉａｏｎｉｎｙｏｇｙＬｇ

Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．５

，２０１０Ｏｃｔ．

基于行走軌跡的智能監(jiān)控算法

張瑞玉，孫紅星，熊成基

（遼寧科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，遼寧鞍山１）１４０５１

提出了一種基于行走軌跡的異常行為識別方法，運(yùn)用背景減除法與時間差分法加權(quán)平均的目標(biāo)檢

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說明該人行走的軌跡是閉合曲線；否則ｍ＝ｍ＋１，轉(zhuǎn)步驟（）。１

２行走軌跡為螺旋線

以（依ｘｘｚ，ｚ），ｚ，ｚ）為坐標(biāo)原點(diǎn)將行走區(qū)域平均分為８個子區(qū)域，求出某人行走軌跡的中心點(diǎn)（ｙｙ次判斷（（…，（，（ｘｘｘｘ０，０），１，１），ｎ－１，ｎ－１）ｎ，ｎ）落在哪個子區(qū)域。假使某人的軌跡點(diǎn)較平均地落ｙｙｙｙ在每個子區(qū)域時，可判斷該人是在圍繞一個點(diǎn)運(yùn)動，可對此人畫框并報警。

０１…ｎｚ＝

ｎ＋１

（）１０１…ｎｚ＝ｎ＋１）依照式（計(jì)算某人行走軌跡的中心點(diǎn)（；１１）ｘｚ，ｚ）（ｙ為坐標(biāo)原點(diǎn)將行走區(qū)域平均分為８個子區(qū)（）以（２ｘｚ，ｚ）ｙ

域，區(qū)域０到區(qū)域７的角度范圍依次為０５４５０～４，～９，

圖２行走軌跡為螺旋線的算法

Ｆｉ．２Ａｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒｓｉｒａｌｗａｌｋｉｎｒａｅｃｔｏｒｇｇｐｇｔｊｙ

９０３５１３５８０１８０２５２２５７０２７０～１，～１，～２，～２，～

算法原理見圖２；（）通過式（）計(jì)算出α的角度數(shù)，根據(jù)其角度數(shù)及軌跡坐標(biāo)值的正３１５６０３１３１５，～３，負(fù)依次判斷點(diǎn)（，（，…，（，（落在哪個子區(qū)域中ｘｘｘｘ０，０）１，１）ｎ－１，ｎ－１）ｎ，ｎ）ｙｙｙｙ

ｉ（）…，２ｉ＝０，１，ｎ２２

ｉ＋ｙｉ（）根據(jù)步驟（）的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)結(jié)果，假使某人的軌跡點(diǎn)較平均地落在每個子區(qū)域中，則可判斷此人行４３

走的軌跡是螺旋線，報告可疑。

ｒｃｓｉｎα＝ａ

）

對徘徊行為進(jìn)行試驗(yàn)檢測。當(dāng)運(yùn)動人體在視頻場景中的時間超過預(yù)定時間，或者行走路線出現(xiàn)交織，或行走路線是螺旋線進(jìn)行報警處理，其他狀況下均不報警。試驗(yàn)結(jié)果如圖３所示。圖３ａ是行走路線為閉合曲線的狀況，對其進(jìn)行報警處理；圖３對其進(jìn)行報警處理。ｂ是行走路線為螺旋線的狀況，

圖３徘徊行為檢測試驗(yàn)結(jié)果

Ｆｉ．３Ｗａｎｄｅｒｉｎｃｔｉｖｉｔｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｇｇａｙｄ

檢測率η誤檢率η漏檢率η３個指標(biāo)的關(guān)系衡量一種算法的性能可使用３個技術(shù)指標(biāo)：ｃｈｅｃｋ、ｅｒｒｏｒ、ｌｏｓｓ。

試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為：％－η００ｃｈｅｃｋ＝１ｅｒｒｏｒ－ｌｏｓｓ。用拍攝的小段視頻對本文的判別方法進(jìn)行測試，ηη見表１。

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主要的錯誤多出現(xiàn)在誤檢上。主要是由于行走軌跡未到關(guān)鍵點(diǎn)或未出現(xiàn)閉合曲線或螺旋線的軌跡線形就出現(xiàn)異常提醒的狀況，從而導(dǎo)致誤檢；但只要把誤檢率和漏檢率控制在一定范圍內(nèi)，這種狀況的發(fā)

閉合曲線螺旋線總計(jì)

２００３００５００

表１試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)Ｔａｂ．１Ｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｐ

軌跡線形視頻數(shù)／幀正確檢測／次

１８６２９０４７６

％ｃｈｅｃｋη

９３９６７９５２

／％ｅｒｒｏｒη

５３３５

／％ｌｏｓｓη

２０３１３

生并不會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。在關(guān)鍵點(diǎn)或閉合曲線或螺旋線出現(xiàn)時，系統(tǒng)都能正確判別；而在出現(xiàn)誤檢狀況時，可能會花費(fèi)較多的精力進(jìn)一步觀測和識別，但這種狀況發(fā)生的概率較小。

３結(jié)語

并能根據(jù)行走軌跡為閉合曲線基于行走軌跡的異常行為識別方法可以成功地檢測出人體的輪廓，和螺旋線兩種線形確鑿地進(jìn)行異常行為的識別，具有一定的可靠性和魯棒性，且具有很好的實(shí)時性。

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基于行走軌跡的智能監(jiān)控算法

：單位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

張瑞玉，孫紅星，熊成基，ZHANGRui-yu，SUNHong-xing，XIONGCheng-ji遼寧科技大學(xué),電子與信息工程學(xué)院,遼寧