[发明专利]高空抛物检测方法及装置

权利要求书

1.一种高空抛物检测方法，其特征在于，包括以下步骤：对监控视频图像进行前景检测，并对所检测出的前景目标在下一帧中的位置分别进行卡尔曼预测；使用改进匈牙利算法对每一帧监控视频图像中的前景检测目标和卡尔曼预测结果进行匹配，并用匹配到的前景检测目标对相应的卡尔曼预测结果进行更新，所述改进匈牙利算法中任一前景检测目标与任一卡尔曼预测结果之间的匹配代价Cost=（1-IoU）×Dist，其中的IoU和Dist分别为所述前景检测目标的检测框与卡尔曼预测结果的跟踪框之间的交并比和距离；根据卡尔曼预测结果所形成的目标轨迹判断是否为高空抛物；所述改进匈牙利算法的匹配过程满足以下约束条件：与任一坐标为（tx，ty）的卡尔曼预测结果相匹配的前景检测目标应处于以下方程所确定的偏心椭圆区域中：

其中，a=K1×s，b=K2×s，K1K20,s为所述卡尔曼预测结果相对于上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果的位移，θ为所述卡尔曼预测结果和上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果之间连线与水平方向的夹角，d为所述卡尔曼预测结果和上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果之间的L2距离。

2.如权利要求1所述高空抛物检测方法，其特征在于，根据卡尔曼预测结果所形成的目标轨迹判断是否为高空抛物，具体为将同时满足以下三个条件的目标轨迹判定为高空抛物：轨迹中方向向下的轨迹分段超过预设比例；相邻轨迹点间位移连续增大且这些轨迹点在所有轨迹点中所占比例超过预设比例；轨迹中首、尾轨迹点间的水平距离大于等于预设距离阈值。

3.一种高空抛物检测装置，其特征在于，包括：

前景检测模块，用于对监控视频图像进行前景检测；

卡尔曼跟踪模块，用于对所检测出的前景目标在下一帧中的位置分别进行卡尔曼预测；

匹配及更新模块，用于使用改进匈牙利算法对每一帧监控视频图像中的前景检测目标和卡尔曼预测结果进行匹配，并用匹配到的前景检测目标对相应的卡尔曼预测结果进行更新，所述改进匈牙利算法中任一前景检测目标与任一卡尔曼预测结果之间的匹配代价Cost=（1-IoU）×Dist，其中的IoU和Dist分别为所述前景检测目标的检测框与卡尔曼预测结果的跟踪框之间的交并比和距离；所述改进匈牙利算法的匹配过程满足以下约束条件：与任一坐标为（tx，ty）的卡尔曼预测结果匹配的前景检测目标应处于以下方程所确定的偏心椭圆区域中：

其中，a=K1×s，b=K2×s，K1K20,s为所述卡尔曼预测结果相对于上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果的位移，θ为所述卡尔曼预测结果和上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果之间连线与水平方向的夹角，d为所述卡尔曼预测结果和上一帧监控视频图像中所对应的卡尔曼预测结果之间的L2距离；

判断模块，用于根据卡尔曼预测结果所形成的目标轨迹判断是否为高空抛物。

4.如权利要求3所述高空抛物检测装置，其特征在于，所述判断模块将同时满足以下三个条件的目标轨迹判定为高空抛物：轨迹中方向向下的轨迹分段超过预设比例；相邻轨迹点间位移连续增大且这些轨迹点在所有轨迹点中所占比例超过预设比例；轨迹中首、尾轨迹点间的水平距离大于等于预设距离阈值。