本申請涉及圖像處理，尤其涉及一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、在圖像監(jiān)控領(lǐng)域中，需要基于監(jiān)控相機進行實時圖像捕獲，然后再采用檢測與跟蹤技術(shù)，精確追蹤目標并繪制其實時軌跡。在此基礎上，進一步計算目標的運動速度，并綜合評估其運動狀態(tài)。目前，已有兩種主要的技術(shù)方案被采用：

2、融合測速設備的綜合測速法：此方案首先需要對監(jiān)控相機與測速設備（如深度相機、激光測距儀等）進行精密的預先標定。通過這一復雜的前期準備，能夠?qū)崟r測定目標的速度，并據(jù)此估計其運動狀態(tài)。這一方法已在多項專利中得到體現(xiàn)，如cn104915628a和cn105184274b等。然而，引入測速設備不僅增加了系統(tǒng)的復雜性，而且標定過程的繁瑣與精度要求也對最終結(jié)果的準確性構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

3、基于模型訓練的狀態(tài)檢測法：在此方案中，首先建立一個狀態(tài)檢測模型，并通過訓練使其能夠識別并判斷目標的實時狀態(tài)。當實時的目標圖像被輸入到這一經(jīng)過訓練的模型中時，模型會輸出對目標狀態(tài)的判斷結(jié)果。這一方法同樣擁有專利支持，如cn111291632b。然而，該方法的局限性在于其適用場景有限。面對新場景時，模型往往需要重新訓練，這無疑增加了應用的難度。此外，模型評估過程中的中間狀態(tài)缺乏可視化手段，使得參數(shù)的調(diào)節(jié)變得尤為困難。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法及相關(guān)裝置，以提供一種無需憑借外部設備、前期標定或者復雜的數(shù)據(jù)訓練工作的目標運動狀態(tài)估計方案。

2、本申請第一方面提供一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，包括：

3、獲取實時監(jiān)控圖像；

4、對所述實時監(jiān)控圖像進行目標檢測，得到目標包圍盒信息；

5、將所述目標包圍盒信息轉(zhuǎn)換為中心坐標；

6、計算在時間軸上相鄰的實時監(jiān)控圖像對應的中心坐標的差值，記為中心坐標差值；

7、對計算得到的各個中心坐標差值在水平方向和垂直方向上進行歸一化處理；

8、基于歸一化處理的處理結(jié)果，計算得到目標移動速度；

9、基于所述目標移動速度識別目標運動狀態(tài)。

10、可選的，上述基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法中，將所述目標包圍盒信息轉(zhuǎn)換為中心坐標，包括：

11、基于公式px=x+w/2以及公式py=y+h，將所述目標包圍盒信息轉(zhuǎn)換為中心坐標（px,py）；

12、其中x為目標包圍盒信息中的包圍盒左上角的水平像素坐標；

13、y為目標包圍盒信息中的包圍盒左上角的垂直像素坐標；

14、w為目標包圍盒信息中的包圍盒長度；

15、h為目標包圍盒信息中的包圍盒寬度。

16、可選的，上述基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法中，對計算得到的各個中心坐標差值在水平方向和垂直方向上進行像素歸一化處理，包括：

17、基于公式fx=x/w對計算得到的各個中心坐標差值在水平方向上進行像素歸一化處理；

18、基于公式fy=y/tan(t)/w對計算得到的各個中心坐標差值在垂直方向上進行像素歸一化處理；

19、其中，fx為水平方向上的歸一化速度；

20、fy為垂直方向上的歸一化速度；

21、x表示中心坐標差值在水平方向上的分量；

22、y表示中心坐標差值在垂直方向上的分量；

23、t為相機在中心坐標處的俯仰角。

24、可選的，上述基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法中，基于所述目標移動速度識別目標運動狀態(tài)，包括：

25、判斷所述目標移動速度的所屬速度范圍；

26、將所述目標移動速度的所屬速度范圍對應的運動狀態(tài)作為目標運動狀態(tài)。

27、可選的，上述基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法中，將所述目標移動速度的所屬速度范圍對應的運動狀態(tài)作為目標運動狀態(tài)；

28、當判定所述目標移動速度的所屬速度范圍為大于0.6時，判定目標運動狀態(tài)為正常行走狀態(tài)；

29、當判定所述目標移動速度的所屬速度范圍為[0.12,0.6]時，判定目標運動狀態(tài)為緩行狀態(tài)；

30、當判定所述目標移動速度的所屬速度范圍為小于0.12時，判定目標運動狀態(tài)為停止狀態(tài)。

31、一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計裝置，包括：

32、圖像采集單元，用于獲取實時監(jiān)控圖像；

33、包圍盒識別單元，用于對所述實時監(jiān)控圖像進行目標檢測，得到目標包圍盒信息；

34、中心坐標計算單元，用于將所述目標包圍盒信息轉(zhuǎn)換為中心坐標；

35、中心差值計算單元，用于計算在時間軸上相鄰的實時監(jiān)控圖像對應的中心坐標的差值，記為中心坐標差值；

36、歸一化處理單元，用于對計算得到的各個中心坐標差值在水平方向和垂直方向上進行像素歸一化處理；

37、移動速度計算單元，用于基于歸一化處理的處理結(jié)果，計算得到目標移動速度；

38、運動狀態(tài)識別單元，用于基于所述目標移動速度識別目標運動狀態(tài)。

39、一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機可讀指令，當所述計算機可讀指令在電子設備上運行時，使得所述電子設備實現(xiàn)如上述任意一項所述的目標運動狀態(tài)估計方法。

40、一種電子設備，包括至少一個處理裝置和與所述處理裝置連接的存儲裝置，其中：

41、所述存儲裝置用于存儲計算機程序；

42、所述處理裝置用于執(zhí)行所述計算機程序，以使所述電子設備能夠?qū)崿F(xiàn)如上述任意一項所述的目標運動狀態(tài)估計方法。

43、可選的，所述電子設備為便攜式電子設備。

44、一種計算機存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)承載有一個或多個計算機程序，當所述一個或多個計算機程序被電子設備執(zhí)行時，能夠使所述電子設備實現(xiàn)如上述任意一項所述的目標運動狀態(tài)估計方法。

45、借由上述技術(shù)方案，本申請?zhí)峁┑纳鲜龇桨?，通過檢測目標對象在監(jiān)控圖像中的目標包圍盒信息，并基于所述目標包圍盒信息的坐標的變化，計算得到時間軸上相鄰的目標包圍盒對應的中心坐標差，并對所述中心坐標差的水平方向和垂直方向進行歸一化處理，即可得到所述目標對象的移動速度，進而確定目標對象的目標運動狀態(tài)。該過程無需憑借外部設備、前期標定或者復雜的數(shù)據(jù)訓練工作，通過速度歸一化的方式評估目標對象的運動狀態(tài)，操作簡便，且能適應各種場景需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，其特征在于，將所述目標包圍盒信息轉(zhuǎn)換為中心坐標，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，其特征在于，對計算得到的各個中心坐標差值在水平方向和垂直方向上進行歸一化處理，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，其特征在于，基于所述目標移動速度識別目標運動狀態(tài)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法，其特征在于，將所述目標移動速度的所屬速度范圍對應的運動狀態(tài)作為目標運動狀態(tài)；

6.一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計裝置，其特征在于，包括：

7.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，包括計算機可讀指令，當所述計算機可讀指令在電子設備上運行時，使得所述電子設備實現(xiàn)如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法。

8.一種電子設備，其特征在于，包括至少一個處理裝置和與所述處理裝置連接的存儲裝置，其中：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設備，其特征在于，所述電子設備為便攜式電子設備。

10.一種計算機存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)承載有一個或多個計算機程序，當所述一個或多個計算機程序被電子設備執(zhí)行時，能夠使所述電子設備實現(xiàn)如權(quán)利要求1至5中任意一項所述的基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于視頻的目標運動狀態(tài)估計方法及相關(guān)裝置，涉及圖像處理領(lǐng)域，包括：對所述實時監(jiān)控圖像進行目標檢測，得到目標包圍盒信息，基于時間軸上各個時刻目標包圍盒信息的坐標的變化，計算得到相鄰時刻的目標包圍盒對應的中心坐標差，并對所述中心坐標差的水平方向和垂直方向進行歸一化處理，得到所述目標對象的目標移動速度，進而確定目標對象的目標運動狀態(tài)。該過程無需憑借外部設備、前期標定或者復雜的數(shù)據(jù)訓練工作，通過速度歸一化的方式評估目標對象的運動狀態(tài)，操作簡便，且能適應各種場景需求。

技術(shù)研發(fā)人員：吳勁峰,沈康,王建,張巧煥,陳瑞生,程帥
受保護的技術(shù)使用者：浙江中控信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6