[发明专利]一种基于机器视觉的随地便溺行为监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像分析识别领域，尤其涉及一种利用机器视觉对人体图像变化进行监测报警的方法。 

背景技术

随着科技文化水平的提高，我国的国民素质也逐步提高。但是，在偏僻公共场所的背侧或在阴暗背光的角落中，依然存在着人们随意便溺的不文明行为。即使张贴“此处严禁便溺”的警示标语，也无法有效阻止随地便溺行为的发生。此种问题令设施管理方感到头疼，同时，随地便溺等不文明行为也损害城市、人文形象。另外，随地便溺行为还会造成环境污染，导致苍蝇、蚊子等害虫的孽生与聚集，蚊蝇自身携带的病毒有可能通过叮咬食物将病毒传染给他人。 

但是在现阶段，管理方普遍采用人工监管方式进行管理，管理效果受到光线、时间、天气等因素影响，无法达到满意效果，对阻止随地便溺行为起效不大，而且还会增大管理人员的工作量以及岗位臃肿等问题，增加了管理方的开资。然而，现在国内外尚未出现能够对随地便溺行为进行智能检测的装置和方法，依然无法彻底解决上述问题。 

发明内容

本发明目的在于提供一种方法简单有效、节约监管成本、保护环境卫生、提高城市形象的基于机器视觉的随地便溺行为监测方法。 

为实现上述目的，采用了以下技术方案，本发明所述检测方法步骤如下： 

(1)在地面、墙角等便溺行为高发地段安装监控摄像机和报警设备，摄像机镜头对地面、墙角区域进行实时监控；摄像机、报警设备通过数据线与PC设备连接组成监控系统； 

(2)监控系统以3帧/秒的采样频率对摄像机摄录的图像进行处理，并对图像进行高斯滤波； 

(3)系统利用前30秒的图像训练一个基本的背景模型，使用这个背景模型将前景从背景中分割出来，之后定期更新学习的背景像素； 

(4)将前景的二值图像轮廓从背景中分割出来后，利用形态学开操作将小的噪声消除，再用闭操作重建边缘部分； 

(5)运用连通区域标记技术来标注每个连续的物体并得到它的面积，通过人体面积的最小值S来排除非人体的噪声，将面积小于人体面积最小值S的物体的灰度值置0； 

(6)将处理好的二值前景图与该帧图像之后5秒钟内的每帧二值前景图进行图像减法运算，将行为人运动特征提取出来，计算出减法结果图像中灰度值为255的图像面积P，若所有14帧减法图像中的面积P均小于设定的阈值T，即判断该行为人在5秒钟内静止不动； 

(7)对于被判断为静止5秒不动的行为人，监控系统默认该行为人即为随地便溺者，系统驱动报警设备工作发出报警语音对便溺者进行提醒警示。 

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

1、在便溺高发场所进行监控，通过对人体图像进行监控分析来判断是否发 生便溺行为，无需人工监管，节省人力、经济成本； 

2、可智能判断人体行为，有效收集影像，并具备语音警告功能； 

3、有效维护城市形象与环境卫生，进一步提高居民素质。 

附图说明

图1是本发明方法的系统工作流程图。 

图2是人体站立不动状态下的图像减法运算算法示意图。 

图3是人体蹲下不动状态下的图像减法运算算法示意图。 

图4是人体直立运动状态下的图像减法运算算法示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明： 

如图1所示的本发明方法工作流程图中，本发明所述检测方法步骤如下： 

(1)在地面、墙角等便溺行为高发地段安装监控摄像机和报警设备，摄像机镜头对地面、墙角区域进行实时监控；摄像机、报警设备通过数据线与PC设备连接组成监控系统； 

(2)监控系统以3帧/秒的采样频率对摄像机摄录的图像进行处理，并对图像进行高斯滤波； 

(3)系统利用前30秒的图像训练一个基本的背景模型，使用这个背景模型将前景从背景中分割出来，之后定期更新学习的背景像素； 

(4)将前景的二值图像轮廓从背景中分割出来后，利用形态学开操作将小的噪声消除，再用闭操作重建边缘部分； 

(5)运用连通区域标记技术来标注每个连续的物体并得到它的面积，通过人体面积的最小值S来排除非人体的噪声，将面积小于人体面积最小值S的物体的灰度值置0；