CN101635083A

CN101635083A - 一种事件检测方法及装置

Info

Publication number: CN101635083A
Application number: CN200910085795A
Authority: CN
Inventors: 王磊; 谢东海; 黄英
Original assignee: Vimicro Corp
Current assignee: Beijing Vimicro Ai Chip Technology Co Ltd
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2029-06-01
Also published as: CN101635083B

Abstract

本发明公开了一种事件检测方法及装置，用以当检测到发生人摔倒事件时，触发报警。本发明提供的一种事件检测方法包括：通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测；当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置；当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

Description

一种事件检测方法及装置

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种事件检测方法及装置。

背景技术

近年来随着视频监控技术的迅速发展，现有技术提出了具有智能分析功能的智能视频分析系统。智能视频分析系统对视频中出现的用户关注的事件进行实时提取和记录，从而及时报警，并且还可以利用存储的事件信息来检索相应的视频数据。

智能视频分析系统能够对事件进行检测与分析，可应用于各种公共场所，例如：机场、车站、港口、建筑物周围、街道、社区等场所，在这些场所检测、分类、跟踪和记录行人、车辆等目标物体。例如：监测是否有行人及车辆闯入禁止区域，或者在禁止区域内长时间徘徊、停留，是否有车辆在监控的道路上违章驾驶等事件发生。

现有技术中的智能视频分析系统虽然可以代替工作人员通过对视频图像进行监控分析，判定是否发生相关的报警事件，但是，目前还没有对人摔倒事件的检测，因此如果发生了道路上有行人摔倒，或者家中有老人摔倒等情况，则无法进行实时的监测并报警。

发明内容

本发明实施例提供了一种事件检测方法及装置，用以检测是否发生人摔倒事件，并在发生人摔倒事件时，触发报警。

本发明实施例提供的一种事件检测方法包括：

通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测；

当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置；

当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

本发明实施例提供的一种事件检测装置包括：

头部检测单元，用于通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测；当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置；

报警判定单元，用于当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

本发明实施例，通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测；当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置；当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警，从而实现了对是否发生人摔倒事件的检测，并在发生人摔倒事件时，触发报警，使得摔倒的人可以及时得到救助。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种事件检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的人体区域示意图；

图3为本发明实施例提供的灭点和灭线的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种事件检测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种报警判定单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种报警判定单元的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的方案，主要作用是监测场境内是否有人员(尤其是老人或者病人)摔倒的事件发生，如果发生了摔倒事件，则及时进行报警，提示工作人员或亲友对摔倒的人进行救助，防止摔倒者在没有人帮助的情况下发生更严重的伤害，例如很多老人可能会突发脑梗、心梗、低血糖等症状，从而保证人们的生命安全。

下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

参见图1，本发明实施例提供的一种事件检测方法，包括步骤：

S101、通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测。

S102、当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置。

S103、根据目标头部位置，判断是否满足预先设置的报警条件，当满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

步骤S103中，根据目标头部位置，判断是否满足预先设置的报警条件，当满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件的方式可以有多种，本发明实施例中例举两种。

方式一，步骤S103包括：

预先设置图像中的地面区域，对于该区域中的每个点，计算人站立在该点时头部位置的坐标，对所有点完成计算后，得到由头部的所有可能位置所构成的区域，即头部检测区域。对于当前检测到的目标头部位置，如果在这个头部检测区域下方的一定范围(该范围可以通过一个阈值来限定，该阈值的具体值可以根据实际需要灵活设置)内，则认为发生了摔倒事件。

本发明实施例主要使用视频中的人体作为参照物，对拍摄视频的相关测量参数进行估计。在图像上检测到目标人体，并标定人体区域，如图2所示，并获取其顶部的坐标t和底部的坐标b，确定目标人体的高度H。

这些参数，满足如下的公式：

αH (\hat{l} \cdot b) | | v \times t | | + | | b \times t | | = 0

............公式(1)

其中，×表示计算向量的外积，‖·‖表示向量的范数，

是归一化之后的灭线(Vanishing Line)方程，v是灭点(Vanishing Point)的坐标。

灭点就是真实世界中的所有平行线经过投影之后在图像上的交点，灭线就是所有交点构成的直线。

α是一个测量参数，只要每次图像采集设备的位置固定后，α就固定不变了，可以将一组已知的顶部的坐标t₀和底部的坐标b₀以及对应的高度H₀代入公式1，即可计算出α的数值。

关于头部检测，可以使用多种方法检测图像中的头部区域，例如：基于方向直方图和Adaboost的检测方法来检测人体的头部，可以用矩形来包围检测到的头部区域。

关于方式一，具体地，首先标定图像中的地面区域，如图3所示的空白区域，对于地面上的任意一点b_i＝(u_i，v_i)，假设有一个人直立的站立在上面，那么其头部的位置ti可利用公式(1)获取，计算出地面区域上的所有点的头部位置之后，就可以获得另外一个区域，也就是假设人在地面区域上直立站立的情况下，其头部的所有可能的位置所组成的区域，即图3中空白区域上方的阴影区域。

对于检测到的每个头部区域，提取其顶部位置t_x＝(x，y)，再判断该点是否位于图3中的阴影区域下方的一定范围内，如果不在，则表明发生了摔倒事件。

方式二，步骤S103包括：

根据目标头部位置，以及预先设置的目标人体的高度(人的实际身高)，确定目标人体的脚部位置。当目标人体的脚部位置不在预先设置的地面区域时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

例如，预先在图像区域内设置某一部分区域为地面区域，通过图像上的头部位置，以及目标人体的实际身高，可以推算出图像中该人在直立时的脚部位置，如果这个脚部位置不在预先设置的地面区域内，则认为人摔倒了，需要报警。这样做的原理是，假设人是直立的，那么他的脚就应该位于地面上，因此可以在图像上预先设置出地面所在的区域(即地面区域)，如果，计算出来的脚的位置位于地面区域以外的范围内，就表明人直立的假设是错误的，即人摔倒了。

所述的目标头部位置，一般使用目标人体的头部的外接矩形在采集图像上最高点的位置表示。

而目标人体的脚部位置指的是人体站立时最低点的位置。一般用一个外接矩形来表示图像中的人体区域，那么其脚部位置就是该外接矩形的最低点。

方式二中，根据目标头部位置，以及预先设置的目标人体的高度(人的实际身高)，确定目标人体的脚部位置，具体地，可以包括：

首先计算出图象中的灭线方程

以及灭点坐标v，对于图像上检测到的某一个头部区域，将其矩形的顶部的任意一点作为目标头部位置，表示为t_x＝(x，y)。

假设人体是直立的，人体的脚部位置的坐标为b_x＝(x，ρ)，其中ρ是未知量，需要计算。人体的身高为H，可以由用户预先设置。

将这些数据代入公式(1)，得到下面的公式，

Hα (\hat{l} \cdot b_{x}) | | v \times t_{x} | | + | | b_{x} \times t_{x} | | = 0

..........公式(2)

由此可见，只有ρ一个位置量，可以从公式(2)中很容易的求解出来。

根据ρ的值，就可以确定在假设人体直立的情况下的目标人体的脚部位置。如果发现计算出的脚部位置位于地面区域以下一定范围(该范围的设置可以灵活选择，一般设置一个阈值就可以)，就认为出现了摔倒的情况。

为了进一步提高系统的鲁棒性和稳定性，降低错误率，减少误报情况的发生，在方式一或者方式二之后，还可以对头部区域进行持续跟踪，记录其运动轨迹，利用目标的轨迹信息来确认事件检测结果。所谓跟踪就是在后续的每一帧视频图像中，找到目标物体，并记录其位置，从而获取其运动轨迹。也就是说，当目标头部位置位于头部检测区域以外，并且该状态持续的时间超过一定值(或者目标头部位置在垂直坐标上经历了从高到低的过程)，则确定发生人摔倒事件，并触发报警。当然，不采用跟踪操作，也可以实现方式一或者方式二的摔倒检测的功能。

参见图4，本发明实施例提供的一种事件检测装置，包括：

头部检测单元11，用于通过图像采集设备采集图像，并对采集图像进行目标头部检测；当采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置。

报警判定单元12，用于根据目标头部位置，判断是否满足预先设置的报警条件，当满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件时，向报警单元13发送触发信号。

报警单元13，用于根据报警判定单元12的触发信号，发出报警信号，例如响铃；或者，根据报警判定单元12的触发信号，向指定用户发送报警信息，例如，拨打指定用户的手机，进一步还可以将人摔倒时的图像传送到该用户的手机中。

较佳地，参见图5，所述报警判定单元12包括：

脚部位置确定单元121，用于根据目标头部位置，以及预先设置的目标人体的高度，确定目标人体的脚部位置。

触发报警单元122，用于当目标人体的脚部位置不在预先设置的地面区域时，确定发生人摔倒事件，并向报警单元13发送触发信号。

较佳地，触发报警单元122，当目标人体的脚部位置不在预先设置的地面区域，并且持续这种状态超过一定时间时，检测是否发生人摔倒事件，并在发生人摔倒事件时，向报警单元13发送触发信号。

参见图6，所述报警判定单元12还可以包括：

头部检测区域单元21，用于利用预先设置的地面区域，以及预先设置的目标人体的高度，计算该地面区域内的每个点的位置所对应的人体头部位置，并利用地面区域中的每个点的位置所对应的人体头部位置构成头部检测区域。

触发报警单元22，用于当头部检测单元11确定的目标头部位置位于所述头部检测区域以外时，确定发生人摔倒事件，向报警单元13发送触发信号。

较佳地，所述触发报警单元22，当头部检测单元11确定的目标头部位置位于所述头部检测区域单元21确定的头部检测区域的垂直下方一定范围时，确定发生人摔倒事件，并向报警单元13发送触发信号。

较佳地，所述触发报警单元22，当头部检测单元11确定的目标头部位置位于所述头部检测区域单元21确定的头部检测区域以外，并且持续的时间超过一定值时，确定发生人摔倒事件，并向报警单元13发送触发信号。

进一步，报警判定单元12还可以记录人摔倒事件，即记录人摔倒过程中的图像信息，以便用户查询。

综上所述，本发明实施例，以计算机视觉技术实现了摔倒检测，可以监控是否有人摔倒，实现对一个人或多个人的监测，而且不必要求用户佩戴特定设备，使用方便，算法简单，运算效率高，能进行实时分析处理。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1、一种事件检测方法，其特征在于，该方法包括：

当在采集图像中检测到目标头部时，确定该目标头部位置；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警的步骤包括：

根据目标头部位置，以及预先设置的目标人体的高度，确定目标人体的脚部位置；

当目标人体的脚部位置不在预先设置的地面区域时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当根据目标头部位置判定满足预先设置的报警条件时，确定发生人摔倒事件，并触发报警的步骤包括：

利用预先设置的地面区域，以及预先设置的目标人体的高度，计算该地面区域内的每个点的位置所对应的人体头部位置，并利用地面区域中的每个点的位置所对应的人体头部位置构成头部检测区域；

当目标头部位置位于所述头部检测区域以外时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当目标头部位置位于所述头部检测区域以外时，确定发生人摔倒事件，并触发报警的步骤包括：

当目标头部位置位于所述头部检测区域的垂直下方一定范围时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当目标头部位置位于所述头部检测区域以外时，确定发生人摔倒事件，并触发报警的步骤包括：

当目标头部位置位于所述头部检测区域以外，并且持续的时间超过一定值时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

6、一种事件检测装置，其特征在于，该装置包括：

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述报警判定单元包括：

脚部位置确定单元，用于根据目标头部位置，以及预先设置的目标人体的高度，确定目标人体的脚部位置；

触发报警单元，用于当目标人体的脚部位置不在预先设置的地面区域时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述报警判定单元包括：

头部检测区域单元，用于利用预先设置的地面区域，以及预先设置的目标人体的高度，计算该地面区域内的每个点的位置所对应的人体头部位置，并利用地面区域中的每个点的位置所对应的人体头部位置构成头部检测区域；

触发报警单元，用于当目标头部位置位于所述头部检测区域以外时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述触发报警单元，当目标头部位置位于所述头部检测区域的垂直下方一定范围时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

10、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述触发报警单元，当目标头部位置位于所述头部检测区域以外，并且持续的时间超过一定值时，确定发生人摔倒事件，并触发报警。

11、根据权利要求6至10任一权项所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

报警单元，用于根据报警判定单元的触发，发出报警信号，或者向指定用户发送报警信息。