行人過斑馬線的智能化視頻分析方法

2023-09-17 18:03:15

行人過斑馬線的智能化視頻分析方法
【專利摘要】本發明公開一種行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其包括如下流程：步驟1：在斑馬線附近設置視頻分析系統，在預設時間點定時啟動該視頻分析系統，攝像頭實時採集視頻信息數據，並將該視頻信息數據傳輸至視頻分析器；步驟2：視頻分析器分析視頻信息數據並判斷交通信號燈的狀態，如果紅燈則啟動智能報警模塊的入侵報警功能；如果是綠燈或者黃燈，則啟動智能報警模塊的播放提醒信息功能；步驟3：在預設時間點關閉視頻分析系統，關閉視頻分析系統之前對該日的視頻信息數據進行存儲。本發明通過上述方案，實現一個獨有的城市斑馬線紅綠燈、運動行人智能化視頻分析方法，實現紅燈時對斑馬線行人入侵檢測，並根據檢測結果進行智能音視頻報警。
【專利說明】行人過斑馬線的智能化視頻分析方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及視頻分析方法【技術領域】，尤其是指一種對行人過斑馬線闖紅燈進行智 能化分析的視頻分析方法。

【背景技術】
[0002] 當前，城市人口越來越多，城市中行駛的各種車輛更是以爆發性速度增長，由於城 市生活節奏都比較快，斑馬線上總是上演著生死時速的場景，並形成了中國式的闖紅燈過 馬路習慣。
[0003] 為了讓行人把走斑馬線作為一種固定習俗，不闖紅燈過斑馬線成為一種美德，那 必須對廣大群眾做好文明交通的宣導和廣而告之，如何讓群眾有一個好的方式得到宣導和 現場督促的效果，一般來說，在交通路口斑馬線附近安裝一臺文明交通宣導設備進行現場 教育宣傳有直接的效果。久而久之，人們就會形成習慣，遵守不闖紅燈過馬路的規則，使我 國道路交通過馬路更安全，群眾養成良好的交通文明意識。
[0004] 目前只有極少的部分城市在路口架設了移動式拉杆式音箱作為文明交通宣導設 備，這種設備有許多的問題點：1、移動拉杆式音箱，是符合廣場舞之類的街邊設備，不符合 全天候的戶外專用設備等級要求；2、每天要把移動式音箱拉回辦公場所充電，第二天方 可繼續使用；3、每天來回拉動，設備比較容易損壞；4、每天的路口需要志願者或者工作 者專人看守，費時費力，在天氣惡劣情況下，工作者是個辛苦活，不適合長時間這麼運作； 5、功能單一，不能遙控操作，當有人違反交規，不能語音提示；6、採用人工吹哨子或者手 持擴音器在交通路口督導都有很多弊病。
[0005] 為此，一篇申請號為201310251766. 2的發明專利，公開了一種能夠實時捕捉行人 過馬路時的動作並以此來判斷該行人在過馬路時是否有闖紅燈的基於Kinect的行人闖 紅燈檢測方法及其系統。它包括用於採集人體圖像的Kinect體感攝影機、數據輸入接口、 通過處理採集到的人體圖像來分析現場作業的中央處理器、無線信號發射器、語音報警裝 置、用於協警攜帶的可攜式報警器，Kinect體感攝影機通過數據輸入接口與中央處理器連 接，中央處理器連接無線信號發射器和語音報警裝置，可攜式報警器與無線信號發射器連 接。該發明雖然能夠實時捕捉行人過馬路時的動作並以此來判斷該行人在過馬路時是否有 闖紅燈，並對人體動作進行實時分析並進行監控，但是實現該實時分析過程，需要首先建立 三維人體模型，通過獲取在不同採樣時刻的靜態人體姿勢圖像序列對人體運動狀態的跟蹤 和標定，將圖像與預先定義的人體模型相匹配，以此得到各個採樣時刻的人體運動參數，該 過程中，其靜態人體姿勢圖像序列如果數量太少，則有準確度低的問題，而如果為了提高準 確率，則需要採集大量的不同時刻的靜態人體姿勢圖像序列，而每天每時每刻過斑馬線的 行人各不相同，因此即使採集數量足夠多，仍然無法達到很高的準確度，也無法根據行人的 新的變化進行自適應更新，因此其準確率不能達到一個很高的要求；其次，該過程中，需要 對採集到的圖像跟已有的人體模型相匹配，其需要對採集到的圖像首先進行圖像處理以及 局部摳圖，然後再跟資料庫中的大量的模型進行匹配，整個過程計算複雜，對硬體要求高， 且計算時間長，不適合斑馬線位置處即時的報警處理。


【發明內容】

[0006] 因此，針對上述的問題，本發明提出一種算法簡單但有效的行人過斑馬線的智能 化視頻分析方法，針對斑馬線位置處行人的行為進行分析，並根據行人的不同行為進行不 同的操作，其算法簡單，易於實現，且能迅速的得出判斷結果；另外，本發明的方案在紅燈 時，對斑馬線行人進行入侵分析，如果闖紅燈則進行智能音視頻報警，同時對駐足斑馬線的 行人進行商業廣告插播服務，不僅起到文明交通的監督作用，還為商家提供良好的廣告宣 傳平臺或者為政府提供一個良好的宣導教育平臺。
[0007] 具體的，為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是： 一種行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其包括如下流程： 步驟1 :在斑馬線附近設置視頻分析系統，該視頻分析系統包括視頻分析器、伺服器、 攝像頭以及智能報警模塊，視頻分析器與攝像頭、伺服器以及智能報警模塊建立通訊連接， 智能報警模塊至少包括戶外音響輸出設備與高清視頻輸出設備，戶外音響輸出設備和高清 視頻輸出設備均與視頻分析器電性連接，戶外音響輸出設備用以廣播，高清視頻輸出設備 用以播放高清視頻；當然，該智能報警模塊還可以進行擴展，例如增設智能便攜警示終端， 該智能便攜警示終端可由交警手持，用以及時發現違規違法現象並予以制止；為了節省能 源，該視頻分析系統被設定為在每一天的第一預設時間開啟並在第二預設時間關閉，使用 者可自行設置監控時在預設時間點定時啟動該視頻分析系統，攝像頭實時採集視頻信息數 據(包括交通信號燈(紅綠燈）的視頻信息、斑馬線處行人的視頻信息以及斑馬線處車輛的 視頻信息)，並將該視頻信息數據傳輸至視頻分析器； 步驟2 :視頻分析器分析視頻信息數據中的幀內容，進行信息邏輯判斷，並根據信息邏 輯判斷結果啟動智能報警模塊；視頻分析器還根據視頻信息數據進行斑馬線行人流量統 計；同時，視頻分析器還定期向伺服器發送視頻信息數據以及判斷結果；其中，視頻分析器 分析視頻信息數據，進行信息邏輯判斷，並根據信息邏輯判斷結果啟動智能報警模塊，具體 包括以下過程：視頻分析器接收攝像頭採集的交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據 進行解析，也就是對其中的每一幀圖像的預定區域進行掃描，所述預定區域是在圖像中針 對交通信號燈所選定的區域，交通信號燈的信息數據是相對靜態圖像，其通過顏色灰度值 上的差異對比，來判斷交通信號燈的狀態；如果解析出該交通信號燈的狀態是紅燈亮，則啟 動智能報警模塊的入侵報警功能；如果解析出該交通信號燈的狀態是綠燈亮或者黃燈亮， 則啟動智能報警模塊的播放提醒信息功能； 步驟3 :在預設時間點關閉視頻分析系統，關閉視頻分析系統之前對該日的視頻信息 數據進行存儲。
[0008] 其中，播放提醒信息功能，是通過戶外音響輸出設備進行語音廣播，以及高清視頻 輸出設備播放高清視頻。
[0009] 入侵報警功能，具體包括如下過程：視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進 行分析，通過多幀連續圖像判斷移動物體是否是行人，智能報警模塊根據判斷結果進行以 下操作： 1、如果其中的移動物體是行人，即行人橫穿斑馬線，則智能報警模塊通過戶外音響輸 出設備或高清視頻輸出設備進行報警，例如語音報警(例如戶外音響輸出設備播放"你已經 違法，紅燈時行人請停留在安全島")、視頻報警(高清視頻輸出設備採集並顯示經過系統處 理的行人實時違法清晰圖片）；這樣該系統對違法行人行為進行智能音視頻警告警示，讓其 大腦留下"該行為已經違法、是可恥的"，對其形成很強的威懾力，消除其從眾心理、僥倖心 理以及其他主觀心理因素，改善糾正其不文明違法行為、從而樹立行人文明安全出行理念； 同時，還可存儲行人違法圖片證據，並通過無線通訊方式發送至附近的交警，以供交警執 法、教育提供有利證據基礎； 2、如果沒有行人過斑馬線，智能報警模塊不做報警。
[0010] 其中，判斷移動物體是否是行人，包括以下過程：首先劃定視頻監控區域，也即斑 馬線的相應區域，然後通過選取靜態背景圖像做參照物，與監控實時輸入圖像進行差分運 算，判斷是否有移動物體在視頻監控區域，如果有，則進行抓拍，並將抓拍的圖像與人的外 形特徵圖像庫進行對比，可預先設定閾值範圍，如果其對比結果在該閾值範圍內，則判定為 是行人，如果不在該閾值範圍內，則判定為不是行人。通過對比結果，以判斷是否是行人視 頻監控區域，用以判斷行人是否闖紅燈，並同時給出語音、視頻報警，對行人文明安全出行 進行教育宣導。其中，本發明中，人的外形特徵圖像庫是人的不同動作狀態下的外形輪廓的 線條圖像（以人頭部、肩部等為主）的集合，而非現有技術中的三維人體模型，因此其分析判 斷過程短；同時，由於移動物體是移動的，因此通過多幀連續圖像中的不同外形輪廓與已建 立的人的外形特徵圖像庫進行判斷，從而大大提高其判斷準確率。
[0011] 進一步的，該入侵報警功能還包括對機動車、非機動車的入侵報警，具體包括如下 過程：視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進行分析，通過多幀連續圖像判斷移動物 體的類別是機動車、非機動車或者行人，智能報警模塊進行以下操作： 1、 如果其中的移動物體是機動車，也就是機動車正常過斑馬線，則智能報警模塊不做 響應，不予報警； 2、 如果其中的移動物體是非機動車(例如自行車）或者行人，即非機動車或者行人橫穿 斑馬線，則智能報警模塊通過戶外音響輸出設備或高清視頻輸出設備進行報警，例如語音 報警(例如戶外音響輸出設備播放"你已經違法，紅燈時行人請停留在安全島")、視頻報警 (高清視頻輸出設備採集並顯示經過系統處理的行人實時違法清晰圖片）；這樣該系統對違 法行人行為進行智能音視頻警告警示，讓其大腦留下"該行為已經違法、是可恥的"，對其形 成很強的威懾力，消除其從眾心理、僥倖心理以及其他主觀心理因素，改善糾正其不文明違 法行為、從而樹立行人文明安全出行理念；同時，還可存儲行人違法圖片證據，並通過無線 通訊方式發送至附近的交警，以供交警執法、教育提供有利證據基礎； 3、 如果沒有行人或者非機動車過斑馬線，智能報警模塊不做報警。
[0012] 其中，通過多幀連續圖像判斷移動物體的類別是機動車、非機動車，同樣是建立機 動車以及非機動車的外形特徵圖像庫，然後通過抓拍的多幀連續圖像與其外形特徵圖像庫 進行比對，從而判斷是機動車或者非機動車。
[0013] 上述過程中，當智能報警模塊不做報警時，還可通過戶外音響輸出設備和/或高 清視頻輸出設備播放各種語音或視頻信息，例如文明宣導類的語音或視頻信息：人性化語 音提示信息(例如"你文明、我文明、大家文明，城市才能溫馨和諧")、人性化高清視頻信息 (例如：天氣預報、新聞資訊、附屬商業視頻廣告）；這樣行人在斑馬線紅燈駐足的時候，系統 可以為等待行人提供資訊、市場廣告服務等；該語音或視頻信息還可以是企事業主動發布 產品及服務類的商業廣告語音或視頻信息，為其提升銷售業績及品牌價值服務，更重要的 是，這種匹配的資訊、廣告服務內容，可以緩解行人紅燈駐足焦急心理，而與系統進行信息 交互，提升了該系統的互動體驗感覺。
[0014] 另外，步驟2中，如果解析出該交通信號燈的狀態是綠燈或者黃亮，啟動智能報警 模塊的播放提醒信息功能，視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進行分析，並通過戶 外音響輸出設備和/或高清視頻輸出設備播放語音或視頻信息，進行人性化語音提示信息 (例如"請行人加快通行、緩解交通擁堵、是您、我一起的功勞")、人性化高清視頻提示信息 (例如："請行人加快通行、就差您一個；在斑馬線綠燈時候，本系統可以輔助斑馬線行人 加快步伐，為緩解斑馬線交通擁堵做出貢獻。當然，也可播放商業廣告類的語音或視頻信 肩、。
[0015] 另外，視頻分析器接收攝像頭採集的交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據 進行解析，如果解析到交通信號燈被大型障礙物遮擋，無法判斷交通信號燈狀態時，執行以 下過程：步驟a :首先通過視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的視頻信息進行解析， 如果解析出來斑馬線處無其他車輛，只有該遮擋到交通信號燈的大型障礙物，則智能報警 模塊不做響應，不予報警，則系統返回步驟1繼續執行監控，視頻分析器接收攝像頭採集的 交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據進行解析，如果解析出該交通信號燈的狀態是 紅燈亮，則執行入侵報警；如果解析出該交通信號燈的狀態是綠燈亮或者黃燈亮，則播放 提醒信息；步驟b :視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的視頻信息進行解析，如果解 析出來斑馬線處同時還有其他車輛（除了該遮擋到交通信號燈的大型障礙物之外的其他車 輛)，則從視頻信息數據中的每一幀圖像中針對該條車道的區域處進行掃描，判斷其他車輛 是否處於不間斷的行駛狀態，如果是，則系統返回步驟1 ;如果不是，則返回步驟a。
[0016] 另外，本發明的上述設備還可用於採集各個路口的數據信息，例如針對經過該斑 馬線的行人人數累積、該斑馬線行人闖紅燈人數累積，每天周而復始累積，系統可以獲取以 周、月、季度、年的統計數據，可以為政府交警提供輔助數據服務，幫助其更好地規劃交通斑 馬線設施、交通信號燈的時間設置等。
[0017] 本發明通過上述方案，實現一個獨有的城市斑馬線紅綠燈、運動行人智能化視頻 分析方法，創新應用到城市智慧交通行業領域，實現紅燈時對斑馬線行人入侵檢測，並根據 檢測結果進行智能音視頻報警；同時，提出了一種創新、獨特斑馬線行人紅燈駐足廣告服 務，也即是在紅燈時，對斑馬線處駐足的行人進行商業廣告插播服務，或者進行文明的宣導 教育服務。另外，本發明的系統還可以對各個路口進行數據採集，可以為政府交警提供輔助 數據服務，幫助其更好地規劃交通斑馬線設施、交通信號燈的時間設置等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的系統框圖； 圖2為本發明的系統判斷流程圖。

【具體實施方式】
[0019] 現結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0020] 作為一個具體的實施方式，參見圖1，本發明的一種行人過斑馬線的智能化視頻分 析系統，其硬體包括視頻分析器、伺服器、多個攝像頭、存儲模塊、遙控模塊、音響、以及顯示 模塊(顯示屏幕)。多個攝像頭、存儲模塊、遙控模塊、音響、以及顯示模塊與視頻分析器建立 通訊連接(可通過有線或者無線的方式)，視頻分析器和伺服器建立通訊連接(可通過有線 或者無線的方式)。音響、以及顯示模塊(顯示屏幕）作為智能報警模塊，執行視頻分析器的 相應操作。
[0021] 其中，音響和顯示模塊是採用專業防水防塵大功率音箱、顯示屏幕，播放語音、視 頻、圖片、文字等內容；遙控模塊用以控制音響語音警示內容、人性化調整音量、系統開關 機；攝像頭採集紅燈斑馬線行人違法圖片、視頻數據，以提供給視頻分析器上的後臺軟體系 統分析；存儲模塊包括SD card，存儲視頻採集數據、管理平臺傳遞的文字、圖片、視頻等數 據信息；Wifi模塊，3G/4G模塊：為管理平臺與本地售後服務的信息交互與控制，提供無線 通訊通道。
[0022] 其中的視頻分析器包含系統核心主板、內嵌視頻分析軟體與系統控制軟體，控制 著系統警報、廣告服務內容、通過wifi模塊，3G/4G無線通訊模塊與遠端管理平臺進行數據 信息交互。
[0023] 本發明的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，首先在斑馬線附近設置視頻分析 系統的硬體設備，並將設備間建立通訊連接，其具有如下流程： 步驟1 :為了節省能源，該視頻分析系統被設定為在每一天的第一預設時間開啟並在 第二預設時間關閉，使用者可自行設置監控時在預設時間點定時啟動該視頻分析系統。在 每天的某個具體時間點，例如早上6:00整(依據不同城市斑馬線行人出行情況而定)，系統 自動啟動，並啟動視頻分析器，並對視頻監控進行初始化；實時採集並輸入監控視頻，視頻 分析器對監控視頻進行分析處理並獲取視頻信息數據，其中視頻信息數據包含交通信號燈 視頻信息、斑馬線處行人視頻信息以及斑馬線處車輛視頻信息，分析視頻中的幀內容、根據 視頻信息數據執行：1)進行信息邏輯判斷、啟動智能報警模塊、2)進行斑馬線行人流量統計 等。每天另外具體時間點，例如19:30 (依據不同城市斑馬線行人出行情況而定);系統自動 關閉，視頻分析器處於休眠狀態；第二天重複以上過程，以上過程周而復始，每天循環著這 個過程。攝像頭實時採集視頻信息數據(包括交通信號燈(紅綠燈)的視頻信息、斑馬線處行 人的視頻信息以及斑馬線處車輛的視頻信息)，並將該視頻信息數據傳輸至視頻分析器； 步驟2 :視頻分析器分析視頻信息數據中的幀內容，進行信息邏輯判斷，並根據信息邏 輯判斷結果啟動智能報警模塊；視頻分析器還根據視頻信息數據進行斑馬線行人流量統 計；同時，視頻分析器還定期向伺服器發送視頻信息數據以及判斷結果；其中，視頻分析器 分析視頻信息數據，進行信息邏輯判斷，並根據信息邏輯判斷結果啟動智能報警模塊，具體 包括以下過程：視頻分析器接收攝像頭採集的交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據 進行解析，也就是對其中的每一幀圖像的預定區域進行掃描，所述預定區域是在圖像中針 對交通信號燈所選定的區域，交通信號燈的信息數據是相對靜態圖像，其通過顏色灰度值 上的差異對比，來判斷交通信號燈的狀態；1)如果解析出該交通信號燈的狀態是紅燈亮，則 啟動智能報警模塊的入侵報警功能，並作相關警報準備；2)如果解析出該交通信號燈的 狀態是綠燈亮或者黃燈亮，則啟動智能報警模塊的播放提醒信息功能，並作相關提醒信息 準備； 其中，播放提醒信息功能，是通過戶外音響輸出設備進行語音廣播，以及高清視頻輸出 設備播放高清視頻。
[0024] 入侵報警功能，具體包括如下過程：視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進 行分析，通過多幀連續圖像判斷移動物體的類別是機動車、非機動車或者行人，智能報警模 塊進行以下操作： 1、 如果其中的移動物體是機動車，也就是機動車正常過斑馬線，則智能報警模塊不做 響應，不予報警； 2、 如果其中的移動物體是非機動車(例如自行車）或者行人，即非機動車或者行人橫穿 斑馬線，則智能報警模塊通過戶外音響輸出設備或高清視頻輸出設備進行報警，例如語音 報警(例如戶外音響輸出設備播放"你已經違法，紅燈時行人請停留在安全島")、視頻報警 (高清視頻輸出設備採集並顯示經過系統處理的行人實時違法清晰圖片）；這樣該系統對違 法行人行為進行智能音視頻警告警示，讓其大腦留下"該行為已經違法、是可恥的"，對其形 成很強的威懾力，消除其從眾心理、僥倖心理以及其他主觀心理因素，改善糾正其不文明違 法行為、從而樹立行人文明安全出行理念；同時，還可存儲行人違法圖片證據，並通過無線 通訊方式發送至附近的交警，以供交警執法、教育提供有利證據基礎； 3、 如果沒有行人或者非機動車過斑馬線，智能報警模塊不做報警。
[0025] 其中，判斷移動物體的類別是機動車、非機動車或者行人，包括以下過程：首先劃 定視頻監控區域，也即斑馬線的相應區域，然後通過選取靜態背景圖像做參照物，與監控實 時輸入圖像進行差分運算，判斷是否有移動物體在視頻監控區域，如果有，則進行抓拍，並 將抓拍的圖像與人的外形特徵圖像庫進行對比，用以判斷是否是行人視頻監控區域，用以 判斷行人是否闖紅燈，並同時給出語音、視頻報警，對行人文明安全出行進行教育宣導；如 果是行人，則退出繼續判斷，如果不是行人，則繼續判定是機動車還是非機動車。
[0026] 步驟3 :在預設時間點關閉視頻分析系統，關閉視頻分析系統之前對該日的視頻 信息數據進行存儲。
[0027] 上述過程中，當智能報警模塊不做報警時，還可通過戶外音響輸出設備和/或高 清視頻輸出設備播放各種語音或視頻信息，例如文明宣導類的語音或視頻信息：人性化語 音提示信息(例如"你文明、我文明、大家文明，城市才能溫馨和諧")、人性化高清視頻信息 (例如：天氣預報、新聞資訊、附屬商業視頻廣告）；這樣行人在斑馬線紅燈駐足的時候，系統 可以為等待行人提供資訊、市場廣告服務等；該語音或視頻信息還可以是企事業主動發布 產品及服務類的商業廣告語音或視頻信息，為其提升銷售業績及品牌價值服務，更重要的 是，這種匹配的資訊、廣告服務內容，可以緩解行人紅燈駐足焦急心理，而與系統進行信息 交互，提升了該系統的互動體驗感覺。
[0028] 另外，步驟2中，如果解析出該交通信號燈的狀態是綠燈或者黃亮，啟動智能報警 模塊的播放提醒信息功能，視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進行分析，並通過戶 外音響輸出設備和/或高清視頻輸出設備播放語音或視頻信息，進行人性化語音提示信息 (例如"請行人加快通行、緩解交通擁堵、是您、我一起的功勞")、人性化高清視頻提示信息 (例如："請行人加快通行、就差您一個；在斑馬線綠燈時候，本系統可以輔助斑馬線行人 加快步伐，為緩解斑馬線交通擁堵做出貢獻。當然，也可播放商業廣告類的語音或視頻信 息。另外，智能報警模塊可設置其工作時間段，也可進行延時啟動(例如系統在100ms後智 能報警模塊)，從而防止智能報警模塊突然開啟導致內部線路紊亂， 另外，視頻分析器接收攝像頭採集的交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據進行 解析，如果解析到交通信號燈被大型障礙物遮擋，無法判斷交通信號燈狀態時，執行以下過 程：步驟a :首先通過視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的視頻信息進行解析，如果 解析出來斑馬線處無其他車輛，只有該遮擋到交通信號燈的大型障礙物，則智能報警模塊 不做響應，不予報警，則系統返回步驟1繼續執行監控，視頻分析器接收攝像頭採集的交通 信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據進行解析，如果解析出該交通信號燈的狀態是紅燈 亮，則執行入侵報警；如果解析出該交通信號燈的狀態是綠燈亮或者黃燈亮，則播放提醒信 息；步驟b :視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的視頻信息進行解析，如果解析出來 斑馬線處同時還有其他車輛（除了該遮擋到交通信號燈的大型障礙物之外的其他車輛)，則 從視頻信息數據中的每一幀圖像中針對該條車道的區域處進行掃描，判斷其他車輛是否處 於不間斷的行駛狀態，如果是，則系統返回步驟1 ;如果不是，則返回步驟a。
[0029] 除了上述功能外，本發明還可在此基礎上進行軟硬體方面的擴展。本發明採用個 性化設置，系統自動啟動，並啟動視頻分析器，並對視頻監控進行初始化；實時採集並輸入 監控視頻，視頻分析器對監控視頻進行分析處理並獲取視頻信息數據：在系統工作時候，可 以針對經過該斑馬線的行人人數累積、該斑馬線行人闖紅燈人數累積，每天周而復始累積， 系統可以獲取以周、月、季度、年的統計數據，可以為政府交警提供輔助數據服務，幫助其更 好地規劃交通斑馬線設施、交通信號燈的時間設置等； 另外，本發明的系統自動啟動後，並啟動視頻分析器，並對視頻監控進行初始化；實時 採集並輸入監控視頻，視頻分析器對監控視頻進行分析處理並獲取視頻信息數據：在斑馬 線紅燈智能化視頻分析的時候，如果有行人闖紅燈，系統除了做出智能音視頻報警響應以 夕卜，還可以為正行來的(距離斑馬線約100米以內）公共汽車、汽車(有汽車導航系統）的司 機，系統在200ms內提供增值信息數據服務(例如：語音警示："前面是斑馬線、綠燈斑馬線 上有行人，注意駕駛安全")，多了一叢斑馬線實時安全狀態信息，可以進一步減少斑馬線安 全事故隱患。
[0030] 本發明的系統自動啟動後，並啟動視頻分析器,並對視頻監控進行初始化；實時採 集並輸入監控視頻，視頻分析器對監控視頻進行分析處理並獲取視頻信息數據：在斑馬線 紅燈智能化視頻分析的時候，如果有行人闖紅燈，系統除了做出智能音視頻報警響應以外， 還可以在300ms內存儲行人違法圖片證據，系統自動提示給現場交警，以供交警執法、教育 提供有利證據基礎。
[0031] 本發明的以上算法和過程，對紅綠燈的信號判斷正確率幾乎達100%，若因其他客 觀因素(例如大型車輛等大型障礙物遮擋，沒有紅綠燈信號出現)，則智能報警模塊也作相 應的判斷處理。另外，當"紅綠燈或者交通信號燈"本身信號顯示不正常，系統仍然會正常 工作，這種屬於小概率事件，幾乎不會影響紅綠燈的信號判斷正確率。
[0032] 綜上所述，本發明基於城市斑馬線智能化視頻分析方法及系統，專門研究行人過 斑馬線行為、心理狀態，提供人性化的、政府審核合格的語音、文字、圖片、視頻內容等，以達 到斑馬線行人闖紅燈現象降低80%，對提升行人文明、安全出行理念；節省城市文明交通管 理執法成本、提升文明交通、文明城市形象起到十分重要的作用。
[0033] 儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本發明，但所屬領域的技術人員應該明 白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發明的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對 本發明做出各種變化，均為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其包括如下流程： 步驟1 :在斑馬線附近設置視頻分析系統，該視頻分析系統包括視頻分析器、伺服器、 攝像頭以及智能報警模塊，視頻分析器與攝像頭、伺服器以及智能報警模塊建立通訊連接， 智能報警模塊至少包括戶外音響輸出設備與高清視頻輸出設備，戶外音響輸出設備和高清 視頻輸出設備均與視頻分析器電性連接，戶外音響輸出設備用以廣播，高清視頻輸出設備 用以播放高清視頻；在預設時間點定時啟動該視頻分析系統，攝像頭實時採集視頻信息數 據，並將該視頻信息數據傳輸至視頻分析器； 步驟2 :視頻分析器分析視頻信息數據中的幀內容，進行信息邏輯判斷，並根據信息邏 輯判斷結果啟動智能報警模塊，具體包括以下過程：視頻分析器接收攝像頭採集的交通信 號燈視頻信息，並對該視頻信息數據進行解析，也就是對其中的每一幀圖像的預定區域進 行掃描，所述預定區域是在圖像中針對交通信號燈所選定的區域，交通信號燈的信息數據 是相對靜態圖像，其通過顏色灰度值上的差異對比，來判斷交通信號燈的狀態；如果解析出 該交通信號燈的狀態是紅燈亮，則啟動智能報警模塊的入侵報警功能；如果解析出該交通 信號燈的狀態是綠燈亮或者黃燈亮，則啟動智能報警模塊的播放提醒信息功能； 步驟3 :在預設時間點關閉視頻分析系統，關閉視頻分析系統之前對該日的視頻信息 數據進行存儲。
2. 根據權利要求1所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於：步驟2 中的入侵報警功能，具體包括如下過程：視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進行分 析，通過多幀連續圖像判斷移動物體是否是行人，智能報警模塊根據判斷結果進行以下操 作：1、如果其中的移動物體是行人，即行人橫穿斑馬線，則智能報警模塊通過戶外音響輸 出設備或高清視頻輸出設備進行報警；2、如果沒有行人過斑馬線，智能報警模塊不做報 警。
3. 根據權利要求2所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於：判斷移 動物體是否是行人，包括以下過程：首先劃定視頻監控區域，也即斑馬線的相應區域，然後 通過選取靜態背景圖像做參照物，與監控實時輸入圖像進行差分運算，判斷是否有移動物 體在視頻監控區域，如果有，則進行抓拍，並將抓拍的圖像與人的外形特徵圖像庫進行對 t匕，通過比對結果判斷是否是行人；其中，人的外形特徵圖像庫是人的不同動作狀態下的外 形輪廓的線條圖像的集合。
4. 根據權利要求1所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於：步驟2 中的入侵報警功能，具體包括如下過程：視頻分析器對攝像頭髮送的視頻信息數據進行分 析，通過多幀連續圖像判斷移動物體的類別是機動車、非機動車或者行人，智能報警模塊進 行以下操作： 1、 如果其中的移動物體是機動車，也就是機動車正常過斑馬線，則智能報警模塊不做 響應，不予報警； 2、 如果其中的移動物體是非機動車或者行人，S卩非機動車或者行人橫穿斑馬線，則智 能報警模塊通過戶外音響輸出設備或高清視頻輸出設備進行報警； 3、 如果沒有行人或者非機動車過斑馬線，智能報警模塊不做報警。
5. 根據權利要求2或3或4所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於： 當智能報警模塊不做報警時，還通過戶外音響輸出設備和/或高清視頻輸出設備播放語音 或視頻信息，該語音或視頻信息是文明宣導類的語音或視頻信息或者商業廣告類的語音或 視頻息。
6. 根據權利要求1所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於：視頻分 析器接收攝像頭採集的交通信號燈視頻信息，並對該視頻信息數據進行解析，如果解析到 交通信號燈被大型障礙物遮擋，無法判斷交通信號燈狀態時，執行以下過程：步驟a:首先 通過視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的視頻信息進行解析，如果解析出來斑馬線 處無其他車輛，只有該遮擋到交通信號燈的大型障礙物，則智能報警模塊不做響應，不予報 警，則系統返回步驟1繼續執行監控；步驟b :視頻分析器對攝像頭採集的斑馬線處車輛的 視頻信息進行解析，如果解析出來斑馬線處同時還有其他車輛，則從視頻信息數據中的每 一幀圖像中針對該條車道的區域處進行掃描，判斷其他車輛是否處於不間斷的行駛狀態， 如果是，則系統返回步驟1 ;如果不是，則返回步驟a。
7. 根據權利要求1所述的行人過斑馬線的智能化視頻分析方法，其特徵在於：所述步 驟2中，智能報警模塊的播放提醒信息功能，是通過戶外音響輸出設備和/或高清視頻輸出 設備播放語音或視頻信息，該語音或視頻信息是文明宣導類的語音或視頻信息或者商業廣 告類的語音或視頻信息。
【文檔編號】G08G1/005GK104091446SQ201410329918
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】李軍, 陳杜凝 申請人:廈門磐道電子有限公司