行人侦测方法及其相关监控摄像机技术

本发明专利技术公开了一种行人侦测方法及其相关监控摄像机，该行人侦测方法包括在监控画面进行对象分析以画设第一侦测窗口，利用人形侦测技术收敛该第一侦测窗口而形成第二侦测窗口，在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术，以在该监控画面标记行人的上端侦测窗口，以及分析该上端侦测窗口以决定是否修正该第二侦测窗口。无论行人处在任意角度或任意位置，本发明专利技术的监控摄像机都能以低阶硬件配备快速取得高精准度的行人侦测结果。

Pedestrian detection methods and related surveillance cameras

【技术实现步骤摘要】
行人侦测方法及其相关监控摄像机
本专利技术涉及一种行人侦测方法及其相关监控摄像机，特别是有关一种兼具低运算量与优选侦测效能优点的高准确度的行人侦测方法及其相关监控摄像机。
技术介绍
传统的监控摄像机会单独使用人脸侦测或是人形侦测扫描整张监控画面图像以侦测和追踪监控范围内的行人，因此需要很高的运算量。监控摄像机安装就定位后，行人在监控图像内可以是任意位置或任意角度或任意行进方向，被拍摄到的图案可能出现完整的全身图像、也可能是被其他行人或建筑物或车辆遮蔽的部分身形图像，难以持续性地长期追踪特定人脸或人形，故传统监控摄像机的侦测和追踪的精准度受环境影响而有所局限。
技术实现思路
本专利技术涉及一种兼具低运算量与优选侦测效能优点的高准确度的行人侦测方法及其相关监控摄像机。本专利技术进一步公开一种行人侦测方法，其包括在监控画面进行对象分析以画设第一侦测窗口，利用人形侦测技术收敛该第一侦测窗口而形成第二侦测窗口，在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术以在该监控画面标记行人的上端侦测窗口，以及分析该上端侦测窗口以决定是否修正该第二侦测窗口。本专利技术还公开一种具有行人侦测与追踪功能的监控摄像机，其包括图像撷取器以及运算处理器。该图像撷取器用来取得包括监控画面的图像串流。该运算处理器电连接在该图像撷取器，用来在该监控画面进行对象分析以画设第一侦测窗口，利用人形侦测技术收敛该第一侦测窗口而形成第二侦测窗口，在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术以在该监控画面标记行人的上端侦测窗口，以及分析该上端侦测窗口以决定是否修正该第二侦测窗口。为了节约监控摄像机的运算效能，本专利技术的行人侦测方法先利用对象分析将监控画面内的可能搜索范围缩小为第一侦测窗口，然后利用人形侦测技术将其收敛为第二侦测窗口。第二侦测窗口已经约略相当在行人在监控画面的尺寸，行人侦测方法仅需在第二侦测窗口(或其内部的局部侦测范围)里执行精密的人头侦测技术或人脸侦测技术，找出行人头部轮廓或脸部特征，既能节约监控摄像机的运算能力、也可实时得到侦测结果而不致延误。此外，行人的头部轮廓或脸部特征还能用来修正人形侦测结果，修正后的人形侦测结果再用来找出其精确的行人头部轮廓或脸部特征，此流程不断地重复反馈，逐渐辨识出正确的行人位置、及分辨重叠或紧靠的人群。无论行人处在任意角度或任意位置，本专利技术的监控摄像机都能以低阶硬件配备快速取得高精准度的行人侦测结果。附图说明图1为本专利技术实施例的监控摄像机的功能方块图。图2为本专利技术实施例的行人侦测方法的流程图。图3至图7分别为本专利技术实施例的监控画面在不同侦测阶段的变化示意图。图8为本专利技术另一实施例的行人侦测方法的流程图。其中，附图标记说明如下：10监控摄像机12图像撷取器14运算处理器16数据库W1第一侦测窗口W2第二侦测窗口W3第三侦测窗口Wh、Wh’上端侦测窗口R局部侦测范围步骤S200、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S214、S216、S218、S220具体实施方式请参阅图1，图1为本专利技术实施例的监控摄像机10的功能方块图。图2所述的行人侦测方法适用在图1所示的监控摄像机10。监控摄像机10可包括图像撷取器12以及运算处理器14。监控摄像机10装设在待监控区域内。图像撷取器12用来取得关联监控区域的图像串流，并且图像串流包括多张监控画面。运算处理器14电连接图像撷取器12。运算处理器14利用图像串流中的监控画面执行本专利技术的行人侦测方法；或者，也可比较多张监控画面间的参数差异以执行行人侦测方法，并且多张监控画面可为连续或非连续的监控画面，例如图像串流中共有十张监控画面，连续的监控画面表示由第一张依顺序取到第十张监控画面以执行行人侦测方法，此外，在另一实施例中，不连续的监控画面指当该十张监控画面中有部分监控画面的图像质量不佳(例如在监控画面中行人在监控画面中的比例小于预设条件、人脸因为拍摄角度而无法分析、或是人脸模糊等)，则该些监控画面可舍弃，而只取剩余的监控画面来执行行人侦测方法。请参阅图2与图3至图7，图2为本专利技术实施例的行人侦测方法的流程图，图3至图7分别为本专利技术实施例的监控画面I在不同侦测阶段的变化示意图。首先，执行步骤S200，行人侦测方法在监控画面I进行对象分析以画设第一侦测窗口W1。对象分析可包括移动侦测技术、或对象追踪技术、或前述两者技术的组合、或任意可在图像画面中分析出对象所在的方法皆属于本专利技术的应用范畴。举例来说，图像串流具有多张监控画面，行人侦测方法可在第一张监控画面使用移动侦测画设第一侦测窗口W1，并在第二张监控画面使用对象追踪画设第一侦测窗口W1，意即不同监控画面可任意选用不同对象分析技术；或者，行人侦测方法可在所有监控画面都使用移动侦测画设第一侦测窗口W1，意即所有监控画面皆使用同一类型的对象分析技术。目的在依据特定因素(例如图像质量或其它参数)决定监控画面套用何种类型的对象分析技术，以取得最佳行人侦测结果。移动侦测可将监控画面I区分为多个小范围区域，通过比较前后两张监控画面I在相同位置的小范围区域是否有亮度等参数变化，判断那些小范围区域内有对象移动的情形发生，该些小范围区域即定义为第一侦测窗口W1，如图3所示的多个小矩形及其组合成的不规则形状。移动侦测的所得结果较为概略，并非标记出行人的精准轮廓。此外，移动侦测技术的实施方式不限于前揭态样所述，端视设计需求而定。对象追踪以视觉为基础的对象追踪法则，利用过去监控画面的对象所在位置当作起始点，利用惯性移动特性预测目标对象位置，或计算目前监控画面的周围差异值的大小，逐渐往递减的方向移动直到差异值小于门坎值为止，以预测目标对象位置。对象追踪的所得结果并非行人的精准位置和大小轮廓。此外，对象追踪技术的实施方式不限于前揭态样所述，端视设计需求而定。接着，执行步骤S202，利用人形侦测技术收敛第一侦测窗口W1而形成第二侦测窗口W2，如图4所示。一般来说，人形侦测技术根据背景亮度变化或视差角度等因素，提取产生亮度梯度的边缘，得到可能的行人范围，意即第二侦测窗口W2。人形侦测技术也不限于前揭实施态样所述，端视设计需求而定。然后，执行步骤S204与步骤S206，在第二侦测窗口W2内估算并且画设局部侦测范围R，以在局部侦测范围R内执行人体局部侦测技术，标记行人的上端侦测窗口Wh，如图5及图6所示。局部侦测范围R的画设为了进一步限缩第二侦测窗口W2的尺寸。人体局部侦测技术不需分析范围较大的第二侦测窗口W2，仅需分析范围较小的局部侦测范围R，而能有效提高执行效率。因此，步骤S204为选择性手段，行人侦测方法也可以不画设局部侦测范围R，直接在第二侦测窗口W2内执行人体局部侦测技术。特别一提的是，本专利技术的人体局部侦测技术包括(但不限于)人头侦测技术与人脸侦测技术。人头侦测技术可取得第二侦测窗口W2内的色阶变化度累积值，据此定义行人的头部尺寸与位置。人脸侦测技术可抽取第二侦测窗口W2内的脸部特征值，据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行人侦测方法，其特征在于，该行人侦测方法包括：/n在监控画面进行对象分析以画设第一侦测窗口；/n利用人形侦测技术收敛该第一侦测窗口而形成第二侦测窗口；/n在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术，并在该监控画面标记行人的上端侦测窗口；以及/n分析该上端侦测窗口决定是否修正该第二侦测窗口。/n

【技术特征摘要】
1.一种行人侦测方法，其特征在于，该行人侦测方法包括：
在监控画面进行对象分析以画设第一侦测窗口；
利用人形侦测技术收敛该第一侦测窗口而形成第二侦测窗口；
在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术，并在该监控画面标记行人的上端侦测窗口；以及
分析该上端侦测窗口决定是否修正该第二侦测窗口。


2.如权利要求1所述的行人侦测方法，其特征在于，在该第二侦测窗口内执行人体局部侦测技术包括：
在该第二侦测窗口内估算并且画设局部侦测范围；以及
在该局部侦测范围内执行该人体局部侦测技术。


3.如权利要求1所述的行人侦测方法，其特征在于，该人体局部侦测技术为人头侦测技术或人脸侦测技术。


4.如权利要求3所述的行人侦测方法，其特征在于，该人头侦测技术取得该第二侦测窗口内的色阶变化度累积值，据此定义该行人的头部尺寸与位置。


5.如权利要求3所述的行人侦测方法，其特征在于，该人脸侦测技术抽取该第二侦测窗口内的脸部特征值，据此定义该行人的脸部尺寸与位置。


6.如权利要求1所述的行人侦测方法，其特征在于，该人形侦测技术侦测该行人的全身范围、或该行人的上半身范围。


7.如权利要求1所述的行人侦测方法，其特征在于，分析该上端侦测窗口以决定是否修正该第二侦测窗口包括：
联机至数据库以取得查找表；以及
根据该查找表估算该行人的体型尺寸，并相应修正该第二侦测窗口。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈圣元，游舜勋，刘诚杰，
申请(专利权)人：晶睿通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71