基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法技术

本发明专利技术公开了基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，本发明专利技术具体包括以下步骤：S1、视频采集模块采集的视频码流通过视频传输模块进行传输和接入，S2、对视频进行解码，S3、对解码后的每一帧图像进行YOLOv3图像目标检测，S4、检测结果输出后根据目标出现地点，本发明专利技术涉及视觉检测技术领域。该基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，可实时对铁路周界进行事件检测，并利用拟人视觉进行多帧间图像识别处理，摆脱了传统视频分析基于单帧检测出现的误报，整体上提升检测效率，减少了无效告警，提升了检测准确率并可完整保存事件记录过程，弥补了单点视频监控的盲区，提升了异常事件发现率。

Railway perimeter intrusion detection method based on video cruise analysis of anthropomorphic visual image

【技术实现步骤摘要】
基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法
本专利技术涉及视觉检测
，具体为基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法。
技术介绍
铁路的周界沿线区域，例如咽喉区、沿线道口和区间路段等，情况复杂，且干扰因素较多，需要对这些区域进行监控管理，现有技术中存在如下问题：现有技术中，车站一般投入大量的工作人员，并通过工作人员的肉眼观察对安全标志进行识别检查，但是连续的观察往往会使人变得疲惫，因此在进行识别检查时容易出现误判的情况，从而降低了识别检测的准确率，现有电磁波检测或传统图像分析技术准确度低，无法准确识别出特定的人员或物体，在实际铁路周界入侵的应用过程中，需要区分工作人员、闲杂人员、动物和列车等不同物体，并利用拟人视觉原理减少无效的告警，从而提升铁路工作人员作业效率并保证铁路运行及人身安全。现有技术方案一：采用微波、红外或激光等电磁波检测入侵技术，利用多普勒原理，通过对移动人体反射的超声波产生响应，从而产生报警。该技术方案存在以下缺点：(1)、基于物体的多普勒效应，只能检测物品的移动，无法对物体的类型做进一步区分，如人、动物和列车等；(2)、检测距离有限，一般在10-20m之间，超过检测范围误报较多；(3)、受干扰较多，如列车通过时，无法正常检测人员入侵或产生误报。现有技术方案二：采用传统图像分析方法。该技术方案存在缺点为：图像分析的准确度低，无法实现细粒度的检测需求和精度。专利
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，利用深度学习卷积神经网络提升检测物体的准确率，并利拟人视觉原理在机器视觉的基础上进行优化，结合多预置点视频巡航功能，达到理想的检测效果，减少无效告警。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，具体包括以下步骤：S1、视频采集模块采集的视频码流通过视频传输模块进行传输和接入；S2、当视频传输至视频分析模块的视频分析服务器时，对视频进行解码；S3、解码后的每一帧图像进行YOLOv3图像目标检测，并输出检测结果；S4、检测结果输出后根据目标出现地点，判定是否在入侵检测区域内，若在则启动分析判别，若不在则过滤，当某一目标在检测区域时，某个时刻检测置信度为α，某一时刻帧t的检测置信度αt，当αt高于设定的阈值α0时，认为该检测结果准确。优选的，基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测系统包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和告警联动模块。优选的，所述视频采集模块为多种摄像头中的一种，且视频传输模块为RTSP协议或综合监控平台SDK的方式进行传输和接入。优选的，所述视频分析模块包含目标检测模块、拟人化处理模块、视频巡航模块和跟踪模块，且告警联动模块包含业务工作台、声光告警器和智能可穿戴设备。优选的，所述步骤S3中目标检测模型包含列车、狗、牛、羊、普通人和工作人员需要检测的各类目标。优选的，所述步骤S4中利用拟人视觉原理，对方法进行优化，根据人眼视觉原理，对图像允许缺失帧数Floss及允许的下限阈值αlow(αlow≤α0)进行定义，当检测目标识别成功后，在任意两个检测结果帧置信度都大于允许的下限阈值αlow时，即αt≥αlow，且间隔帧数满足Fn≤Floss，则认为该目标检测结果具有连贯性。优选的，所述步骤S4中利用拟人视觉原理，初步确定存在某一检测结果可能时，人眼将自动调整视野并进行对焦，将物体锁定在视野中央，对摄像头进行联动控制，但检测到疑似目标物体时，自动进行跟踪对焦，将目标置于视野中央，并放大进行二次确认，若对焦放大确认为某类检测目标时，则产生对应类型的告警，若确认为误识别后，则摄像头回到对焦前的预置点位，不产生告警。优选的，通过摄像机SDK接口开发调用，制定周界沿线重点区域的视频巡航路线，摄像头设置多个预置点位Pn，每个预置点间可设置停留检测时间Tn，则摄像机按照设定的检测巡航路线进行视频分析，当在某一个点位出现异常事件时，则停止巡航，利用拟人视觉原理进行跟踪对焦，进行二次检测确认，当检测出告警后，告警信息通过多种告警联动设备进行提醒，包含声光告警设备、web弹框提醒、基于Androidwear2.0的智能手表等进行告警。用户可实时、准确地收到告警信息并采取相应的应急预案。(三)有益效果本专利技术提供了基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法。与现有技术相比具备以下有益效果：(1)、该基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，通过在利用拟人视觉将机器视觉的单帧图像分析转换成人脑视觉思维处理方式，提升了事件检测的准确性，可实时对铁路周界进行事件检测，并利用拟人视觉进行多帧间图像识别处理，摆脱了传统视频分析基于单帧检测出现的误报，整体上提升检测效率，减少了无效告警。(2)、该基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，通过系统提供摄像头联动功能，自动跟踪检测结果目标，进行二次确认，提升了检测准确率并可完整保存事件记录过程。(3)、该基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，通过利用视频巡航技术与视频分析技术的结合，扩大了视频检测分析区域，提高了异常事件告警的发现率和时效性，从而节约了硬件设施的投入，满足了大场景的检测需求，弥补了单点视频监控的盲区，提升了异常事件发现率。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术中，基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测系统包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和告警联动模块，视频采集模块为多种摄像头中的一种，且视频传输模块为RTSP协议或综合监控平台SDK的方式进行传输和接入，视频分析模块包含目标检测模块、拟人化处理模块、视频巡航模块和跟踪模块，且告警联动模块包含业务工作台、声光告警器和智能可穿戴设备。本专利技术实施例提供三种技术方案：基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，具体包括以下实施例：实施例1S1、视频采集模块采集的视频码流通过视频传输模块进行传输和接入；S2、当视频传输至视频分析模块的视频分析服务器时，对视频进行解码；S3、解码后的每一帧图像进行YOLOv3图像目标检测，并输出检测结果，目标检测模型包含列车、狗、牛、羊、普通人和工作人员需要检测的各类目标；S4、检测结果输出后根据目标出现地点，判定是否在入侵检测区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：/nS1、视频采集模块采集的视频码流通过视频传输模块进行传输和接入；/nS2、当视频传输至视频分析模块的视频分析服务器时，对视频进行解码；/nS3、解码后的每一帧图像进行YOLOv3图像目标检测，并输出检测结果；/nS4、检测结果输出后根据目标出现地点，判定是否在入侵检测区域内，若在则启动分析判别，若不在则过滤，当某一目标在检测区域时，某个时刻检测置信度为α，某一时刻帧t的检测置信度α

【技术特征摘要】
1.基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、视频采集模块采集的视频码流通过视频传输模块进行传输和接入；
S2、当视频传输至视频分析模块的视频分析服务器时，对视频进行解码；
S3、解码后的每一帧图像进行YOLOv3图像目标检测，并输出检测结果；
S4、检测结果输出后根据目标出现地点，判定是否在入侵检测区域内，若在则启动分析判别，若不在则过滤，当某一目标在检测区域时，某个时刻检测置信度为α，某一时刻帧t的检测置信度αt，当αt高于设定的阈值α0时，认为该检测结果准确。


2.根据权利要求1所述的基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测系统包括视频采集模块、视频传输模块、视频分析模块和告警联动模块。


3.根据权利要求2所述的基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：所述视频采集模块为多种摄像头中的一种，且视频传输模块为RTSP协议或综合监控平台SDK的方式进行传输和接入。


4.根据权利要求2所述的基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：所述视频分析模块包含目标检测模块、拟人化处理模块、视频巡航模块和跟踪模块，且告警联动模块包含业务工作台、声光告警器和智能可穿戴设备。


5.根据权利要求1所述的基于拟人视觉图像分析视频巡航的铁路周界入侵检测方法，其特征在于：所述步骤S3中目标检测模型包含列车、狗、牛、羊、普通人和工作人员需要检测的各类目...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宇杰，
申请(专利权)人：中兴飞流信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32