[发明专利]一种智能视频监控的背景建模方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于视频监控领域，尤其涉及一种智能视频监控的背景建模方法和装置。

背景技术

随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，安防技术得到人们越来越多的关注与重视，并逐渐上升到了国家的战略发展层面，而在安防技术中通常包含人防、物防和技防三种手段。人防最大的优点就是主动性、实时性，但其非常明显的缺点是受到人的生理限制而无法长时间、不间断地处于工作状态，并且随着人工成本的逐渐升高以及安防项目的规模化和复杂化加大，人防的方式越来越显露其不足；物防就是通过各种物理手段对被保护对象进行封闭、隔离等使其处于安全状态，物防非常明显的缺点是只是被动的防御手段，且效果都相对有限，易破解；技防即技术防范，在很长时间内都是作为人防和物防的补充方式，但是近些年随着技术的进步，尤其计算机软硬件技术的飞速发展、大数据、云计算等技术的兴起、神经网络等理论算法在实际应用中的遍地开花结果，技防已逐渐成为了安防领域的新宠儿。

在技术防范中，视频监控以其直观、实时、有效和部署方便等诸多优点成为了其主要方式，全世界各个地区每年投入数以千万计的硬件监控设备，并且每年都维持在15％以上的复合增长率。据有关机构的调查，保守估计目前全世界有至少2亿部摄像机在静静地观察着我们。虽然这些设施在威慑犯罪、为人们的安全保驾护航及社会稳定等方面起到了很大作用，但也引出了其他问题，主要包括：1)部署了大量的监控设备但是没有相应的人员来维护、使用、监视这些设备，使其成为了摆设，往往只有除了发生异常事件时才会查看相应的设备，往往这个时候又发现摄像机等设备其实已经坏了很久；2)海量的摄像机产生了海量的视频数据，却对这些数据无法有效地处理，这进一步说明了大量的投资都被浪费了。如今随着信息技术的发展，尤其是计算机视觉技术的发展，使得上述问题解的决成为了现实。

这方面又以欧美起步较早且技术较为成熟，美国政府于1997～1999年启动的VSAM项目拉开了自动视频监控技术的序幕，从此经过15年多的发展，自动视频监控技术不断成熟与发展，如今已在各个国家、行业得到了广泛的应用。从边境线、机场、港口、码头，到医院、学校、酒店、写字楼等，有数不清的成功案例。我国从2012年提出智慧城市概念起，如今已到了蓬勃发展的时期，而智慧城市概念中核心组成部分又包括智慧医疗、智慧交通、智慧建筑、智慧校园等概念，而实现这些美好愿景的最有效的技术手段就是自动视频监控技术。自动视频监控技术就是使用先进的计算机算法，对前端采集设备的视频流进行实时计算分析，从而第一时间发现异常事件并产生告警，使被动的监控系统成为主动的防御系统，而不再是录像机和取证工具。

而背景建模技术既是自动视频监控技术中首要环节，又是其核心环节，因为只有对监控场景中的感兴趣的运动目标快速有效地检测出来，后续的识别和分类等工作才有意义，否则，在错误的目标上做任何分析都是毫无意义的。现有的基于移动侦测技术的运动目标检测过于简单，无法在复杂环境下应用，且误报多，使得安保人员往往将其关闭而不启用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能视频监控的背景建模方法和装置，以动态地调节背景的更新速度，实现实时准确的背景建模和前景分割。

本发明第一方面提供一种智能视频监控的背景建模方法，所述方法包括：

对高斯混合背景模型进行初始化；

读取用于建立非参数背景模型的N帧图像，所述N为大于10的整数；

从所述N帧图像的第二帧开始，使用高斯混合背景模型进行前景检测并进行背景更新；

从第N+1帧图像开始，使用非参数背景模型进行前景检测并进行背景更新。

本发明第二方面提供一种智能视频监控的背景建模装置，所述装置包括：

初始化模块，用于对高斯混合背景模型进行初始化；

读取模块，用于读取用于建立非参数背景模型的N帧图像，所述N为大于10的整数；

第一背景建模模块，用于从所述N帧图像的第二帧开始，使用高斯混合背景模型进行前景检测并进行背景更新；

第二背景建模模块，用于从第N+1帧图像开始，使用非参数背景模型进行前景检测并进行背景更新。