基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统
专利汇可以提供基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统，包括参数设置模 块 、报警区域划定模块、区域入侵报警模块以及基于用户反馈的系统参数调整模块，所述参数设置模块用于用户在系统安装过程与使用过程中进行参数设置，所述报警区域划定模块用于用户在系统显示的实时视频场景中。本发明涉及入侵检测系统技术领域。该基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统，实现规则合理可行，且便于编程实现，检测 精度 高，系统中的基于用户反馈的系统参数调整模块在系统实际部署后，允许用户提供非定量的“模糊式”反馈，用户的“模糊式”反馈可随时提供，系统随时进行响应，反应速度快。，下面是基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统专利的具体信息内容。
1.基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测系统，其特征在于：包括参数设置模块、报警区域划定模块、区域入侵报警模块以及基于用户反馈的系统参数调整模块；
所述参数设置模块用于用户在系统安装过程与使用过程中进行参数设置；
所述报警区域划定模块用于用户在系统显示的实时视频场景中，然后进行报警区域划定；
所述区域入侵报警模块是基于区域入侵检测方法的基础上进行区域入侵报警；
所述基于用户反馈的系统参数调整模块用于用户根据系统实际运行的结果，对系统参数进行多次的便捷性设置，完成了“输出—反馈”的实时响应机制。
2.根据权利要求1所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测系统，其特征在于：所述参数设置模块的参数包括：同一目标报警后再次报警的时间间隔和报警最短时间间隔，且报警最短时间间隔参数为系统规定任何情况下相邻两次报警的最短时间。
3.根据权利要求1所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测系统，其特征在于：所述报警区域划定模块的报警区域划定方法有两种，第一种方法为用户直接通过鼠标画线的方式圈出多边形的报警区域，第二种方法为用户通过鼠标在实时视频场景中指定几个点，然后系统根据这几个点自动连接出一个凸多边形，并将其作为报警区域。
4.根据权利要求1所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测系统，其特征在于：所述区域入侵报警模块当视频场景中的特定区域被划定为警戒区域后，将不允许运动目标进入，若侦测到有目标接触该区域的边界并有进入该区域的趋势时，系统需要给出报警信息，对于已经进入到警戒区域的目标，系统直接进行报警；
对一个具体视频场景，包含报警状态与报警消除状态这两种状态，当系统进行报警时即进入报警状态，当判定目标从位于警戒区域内部移动到警戒区域外部时，视频场景处于报警消除状态，视频场景处于报警消除状态时，系统不给出任何提示信息。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法，其特征在于：其区域入侵检测的实现基于凸多边形报警区域的特定的规则进行入侵检测，具体包括以下步骤：
S1、首先设置报警与报警消除基本条件，具体为：
c1：目标最近k+1-3k帧不在入侵区域；
c2：目标最近1-k帧处于入侵区域；
c3：报警次数在报警次数阈值之内；
c4：目标最近1-k帧不在入侵区域；
c5：目标最近k+1-3k帧处于入侵区域；
c6：报警次数在报警阈值之外；
S2、设置报警的规则：报警产生的条件为c1∩c2∩c3，即该基本条件中c1、c2和c3同时满足时，系统进行区域入侵的报警；
S3、设置报警消除的规则：报警消除的条件为“c4∩c5 ∪ c1∩c2∩c6”，该基本条件中c4和c5同时满足时或c1、c2和c6同时满足时，系统解除区域入侵的报警；
S4、关于“点”在区域内的判断：系统基于目标检测进行目标位置的判定，利用目标检测得出的目标的多个位置值判断目标是否位于报警区域划定模块指定的区域内，当目标的连续多个位置点的平均值位于指定的区域内时，才判断发生了区域入侵；
S5、区域入侵检测算法：基于步骤S1至步骤S4的入侵检测报警条件和报警消除条件，设计区域入侵检测算法，如图3所示。
6.根据权利要求5所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法，其特征在于：所述步骤S4中判断发生了区域入侵的算法，具体如下：
a1、令运动目标的路径结点数为L+1，根据L的大小使用如下分段计算的方式来求目标的平均位置；
a2、当L<4时，则不判定目标发生了区域入侵；
a3、若4<=L<2M，则通过当前的1-L/2个位置点的均值和L/2+1-L个位置点的均值来判断入侵，具体地，当目标的1-L/2个位置点的均值不位于区域内，而目标的L/2+1-L个位置点的均值位于区域内为区域入侵的基本条件；
a4、若L>=2M，则通过当前的1-M个位置点的均值和M+1-2M个位置点的均值来判断入侵。
7.根据权利要求5所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法，其特征在于：所述步骤S4中判定某个位置点是否位于凸多边形之内的方法为：
b1、现在有两个测试点Q1和点Q2，需要通过右手法则判断这两个测试点相对凸多边形的位置；
b2、已知点P是凸多边形的各顶点的均值，现在判断Q1点的位置情况，在点P和点Q1之间存在一条AB边，则根据右手法则，矢量BA与AP的叉积得到的矢量垂直平面向外，矢量BA与AQ1的叉积得到的矢量垂直平面向内，故两叉积乘积为负；
b3、通过遍历凸多边形的边来检测各边对应的两个叉积的正负情况来判断点Q1相对凸多边形的位置，若所有边中存在任意一条边，由它计算得到的两个叉积之积为负，则可以判断点Q1在凸边形之外，否则在凸多边形之内，点Q2的位置同理测试。
8.根据权利要求5所述的基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法，其特征在于：所述步骤S5中区域入侵检测算法为：对于每一个跟踪目标，分为如下两种情况处理：一种是没有处于入侵状态的目标，一种是处于入侵状态的目标，对于前者，使用判断准则进行判断，若判断目标在当前帧为入侵，则修改目标的状态为入侵状态，同时累加入侵帧数，对于后者，使用判断准则进行判断，若判断出目标仍处于入侵状态，则需要判断目标的报警帧数是否达到一定阈值，若超过一定阈值，则消除报警。
基于实时视频与规则的反馈式区域入侵检测方法与系统
技术领域
背景技术
发明内容
所述参数设置模块用于用户在系统安装过程与使用过程中进行参数设置。
c1：目标最近k+1-3k帧不在入侵区域；
c2：目标最近1-k帧处于入侵区域；
c3：报警次数在报警阈值之内；
c4：目标最近1-k帧不在入侵区域；
c5：目标最近k+1-3k帧处于入侵区域；
c6：报警次数在报警阈值之外；
S2、设置报警的规则：报警产生的条件为c1∩c2∩c3，即该基本条件中c1、c2和c3同时满足时，系统进行区域入侵的报警；
S3、设置报警消除的规则：报警消除的条件为“c4∩c5 ∪ c1∩c2∩c6”，该基本条件中c4和c5同时满足时或c1、c2和c6同时满足时，系统解除区域入侵的报警；
S4、关于“点”在区域内的判断：系统基于目标检测进行目标位置的判定，利用目标检测得出的目标的多个位置值判断目标是否位于报警区域划定模块指定的区域内，当目标的连续多个位置点的平均值位于指定的区域内时，才判断发生了区域入侵；
S5、区域入侵检测算法：基于步骤S1至步骤S4的入侵检测报警条件和报警消除条件，设计区域入侵检测算法，如图3所示。
a2、当L<4时，则不判定目标发生了区域入侵；
a3、若4<=L<2M，则通过当前的1-L/2个位置点的均值和L/2+1-L个位置点的均值来判断入侵，具体地，当目标的1-L/2个位置点的均值不位于区域内，而目标的L/2+1-L个位置点的均值位于区域内为区域入侵的基本条件；
a4、若L>=2M，则通过当前的1-M个位置点的均值和M+1-2M个位置点的均值来判断入侵。
b2、已知点P是凸多边形的各顶点的均值，现在判断Q1点的位置情况，在点P和点Q1之间存在一条AB边，则根据右手法则，矢量BA与AP的叉积得到的矢量垂直平面向外，矢量BA与AQ1的叉积得到的矢量垂直平面向内，故两叉积乘积为负；
b3、通过遍历凸多边形的边来检测各边对应的两个叉积的正负情况来判断点Q1相对凸多边形的位置，若所有边中存在任意一条边，由它计算得到的两个叉积之积为负，则可以判断点Q1在凸边形之外，否则在凸多边形之内，点Q2的位置同理测试。
附图说明
具体实施方式
c1：目标最近k+1-3k帧不在入侵区域；
c2：目标最近1-k帧处于入侵区域；
c3：报警次数在报警阈值之内；
c4：目标最近1-k帧不在入侵区域；
c5：目标最近k+1-3k帧处于入侵区域；
c6：报警次数在报警阈值之外；
S2、设置报警的规则：报警产生的条件为c1∩c2∩c3，即该基本条件中c1、c2和c3同时满足时，系统进行区域入侵的报警；
S3、设置报警消除的规则：报警消除的条件为“c4∩c5 ∪ c1∩c2∩c6”，该基本条件中c4和c5同时满足时或c1、c2和c6同时满足时，系统解除区域入侵的报警；
S4、关于“点”在区域内的判断：系统基于目标检测进行目标位置的判定，目标检测的精度直接影响到目标的位置定位的准确程度，考虑到这个因素，利用目标检测得出的目标的多个位置值判断目标是否位于报警区域划定模块指定的区域内，当目标的连续多个位置点的平均值位于指定的区域内时，才判断发生了区域入侵，判断发生了区域入侵的算法，具体如下：
a1、令运动目标的路径结点数为L+1（即对同一目标进行了L+1次目标检测；将相邻的两次目标位置相连，可得L条路径线段），根据L的大小使用如下分段计算的方式来求目标的平均位置；
a2、当L<4时，则不判定目标发生了区域入侵（若此种情况下也进行区域入侵的判定，会出现较多误判）；
a3、若4<=L<2M（M为指定的参数），则通过当前的1-L/2个位置点的均值和L/2+1-L个位置点的均值来判断入侵，具体地，当目标的1-L/2个位置点的均值不位于区域内，而目标的L/2+1-L个位置点的均值位于区域内为区域入侵的基本条件；
a4、若L>=2M，则通过当前的1-M个位置点的均值和M+1-2M个位置点的均值来判断入侵；
S5、区域入侵检测算法：基于步骤S1至步骤S4的入侵检测报警条件和报警消除条件，设计区域入侵检测算法，如图3所示。
b2、已知点P是凸多边形的各顶点的均值（在凸多边形内），现在判断Q1点的位置情况，从图2看出在点P和点Q1之间存在一条AB边，则根据右手法则，矢量BA与AP的叉积得到的矢量垂直平面向外（向着读者），矢量BA与AQ1的叉积得到的矢量垂直平面向内，故两叉积乘积为负；
b3、通过遍历凸多边形的边来检测各边对应的两个叉积的正负情况来判断点Q1相对凸多边形的位置，若所有边中存在任意一条边，由它计算得到的两个叉积之积为负，则可以判断点Q1在凸边形之外，否则在凸多边形之内，点Q2的位置同理测试，区域入侵检测算法为：
对于每一个跟踪目标，分为如下两种情况处理：一种是没有处于入侵状态的目标，一种是处于入侵状态的目标，对于前者，使用判断准则进行判断，若判断目标在当前帧为入侵，则修改目标的状态为入侵状态，同时累加入侵帧数，对于后者，使用判断准则进行判断，若判断出目标仍处于入侵状态，则需要判断目标的报警帧数是否达到一定阈值，若超过一定阈值，则消除报警。
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