城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法及系统

本技术涉及图像分析及目标定位，特别涉及一种城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法及系统。

背景技术：

1、随着监控摄像头在城市公共空间的覆盖密度和范围的增大，非结构化视频数据量激增。传统的视频分析方法主要依靠人工持续观察监控视频，需要耗费极大的时间资源、人力资源和数据存储空间，无法适应重大传染性疾病、突发公共安全事件、刑事案件侦察等领域的需求。

2、由此，城市公共空间人群的时空接触行为的自动化监测在重大传染性疾病、突发公共安全事件、刑事案件侦察等领域具有重要意义，其中，应用人工智能、神经网络等技术进行智能视频分析对于提升海量视频的分析效率和准确率显得尤为重要。然而，现有的自动化监测技术主要集中在对行人二维坐标的视觉检测，缺乏对直接或间接接触行为的时空检索能力，难以适应目前快速发展的城市三维立体空间环境。

3、因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法及系统。

2、为了解决上述技术问题，本技术实施例第一方面提供了一种城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，所述方法包括：

3、获取城市公共空间的点云数据，并基于所述点云数据确定所述城市公共空间对应的三维地图模型；

4、获取所述城市公共空间的若干视频序列，并识别各视频序列中的各视频帧图像中的行人信息以形成行人信息序列，其中，所述行人信息均包括身份信息和位置信息；

5、将各行人信息中的位置信息映射至三维地图模型以得到各位置信息对应的三维位置信息，并将对应有相同身份信息的三维位置信息按照时间顺序排序以得到若干行人轨迹；

6、基于预设社交距离提取若干行人轨迹的人群时空接触行为，并根据提取到的人群时空接触行为形成人群时空接触行为序列。

7、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述基于所述点云数据确定所述城市公共空间对应的三维地图模型具体包括：

8、构建所述城市公共空间对应的三维地图坐标系，并确定所述点云数据对应的点云坐标系到三维地图坐标系的第一转换模型；

9、对于所述点云数据中每个点云数据点，确定所述点云数据点的邻域，基于第一转换模型确定所述点云数据点和所述邻域中的各邻域点的投影切平面，以及将各邻域点投影至所述投影切平面；

10、将每个点云数据轨迹点对应的投影切平面进行三角剖分，以得到三维地图模型。

11、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述对于所述点云数据中每个点云数据点，确定所述点云数据点的邻域具体包括：

12、采用体素滤波算法对所述点云数据进行下采样处理，以得到目标点云数据；

13、对于目标点云数据中的每个点云数据点，采用kd树的近邻域搜索法确定所述点云数据轨迹点对应的邻域，其中，所述邻域包括预设数量的邻域点。

14、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述将各行人信息中的位置信息映射至三维地图模型以得到各位置信息对应的三维位置信息具体包括：

15、获取各视频序列对应的像素坐标系与所述三维地图模型对应的三维地图坐标系的第二转换模型；

16、对于每个行人信息，基于所述行人信息所处的像素坐标系对应的第二转换模型将所述行人信息中的位置信息转换至三维地图坐标系，以得到所述位置信息对应的足底位置信息；

17、确定所述行人信息对应的高度信息，并将所述足底位置信息和所述高度信息构成的三维坐标信息作为所述位置信息对应的三维位置信息。

18、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述基于预设社交距离提取若干行人轨迹的人群时空接触行为具体包括：

19、分别计算若干行人轨迹中的两两行人轨迹的离散弗雷歇距离，以得到两两行人间的社交距离；

20、对于每个行人，在所述行人对应的所有社交距离中选取大于预设社交距离的目标社交距离，并基于获取到的目标社交距离对应的轨迹点对确定所行人对应的接触行人、接触时间以及接触位置；

21、对于所述行人的每个接触行人，确定所述行人的行人轨迹中的任一第一轨迹点与所述接触行人的行人轨迹中的任一第二轨迹点的轨迹点连线，并检测所述轨迹点连线是否与所述三维地图模型中的三角面片相交，以确定所述行人与所述接触行人间的障碍物信息；

22、将所述行人对应的接触行人、接触时间、接触位置、社交距离以及所述障碍物信息作为一人群时空接触行为，以得若干行人轨迹对应的人群时空接触行为。

23、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述人群时空接触行为包括接触行人、接触时间、接触位置、社交距离以及障碍物信息；所述根据提取到的人群时空接触行为形成人群时空接触行为序列具体包括：

24、以每个行人轨迹对应的行人作为节点，其中，所述节点上存放有身份信息、行人轨迹以及时间戳信息；

25、对于每个行人，在所述行人与所述行人对应的接触行人间构建连接边，以形成人群时空接触行为序列，其中，所述连接边上存放有人群时空接触行为。

26、所述城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法，其中，所述根据提取到的人群时空接触行为形成人群时空接触行为序列之后，所述方法还包括：

27、确定回溯约束条件；

28、基于所述回溯约束条件，通过广度优先算法对所述人群时空接触行为序列进行查询，以得到目标行人对应的回溯行人群。

29、本技术实施例第二方面提供了一种城市公共空间人群时空接触行为序列的监测系统，所述系统包括：

30、获取模块，用于获取城市公共空间的点云数据，并基于所述点云数据确定所述城市公共空间对应的三维地图模型；

31、识别模块，用于获取所述城市公共空间的若干视频序列，并识别各视频序列中的各视频帧图像中的行人信息以形成行人信息序列，其中，所述行人信息序列包括若干行人信息，每个行人信息均包括身份信息和位置信息；

32、映射模块，用于将各行人信息中的位置信息映射至三维地图模型以得到各位置信息对应的三维位置信息，并将对应有相同身份信息的三维位置信息按照时间顺序排序以得到若干行人轨迹；

33、提取模块，用于基于预设社交距离提取若干行人轨迹的人群时空接触行为，并根据提取到的人群时空接触行为形成人群时空接触行为序列。

34、本技术实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任一所述的城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法中的步骤。

35、本技术实施例第四方面提供了一种终端设备，其包括：处理器、存储器及通信总线;所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

36、所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；

37、所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任一所述的城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法中的步骤。

38、有益效果：与现有技术相比，本技术提供了一种城市公共空间人群时空接触行为序列的监测方法及系统，方法包括获取城市公共空间的点云数据，并基于所述点云数据确定所述城市公共空间对应的三维地图模型；获取所述城市公共空间的若干视频序列，并识别各视频序列中的各视频帧图像的行人信息以形成行人信息序列；将各行人信息中的位置信息映射至三维地图模型以得到各位置信息对应的三维位置信息，并将对应有相同身份信息的三维位置信息按照时间顺序排序以得到若干行人轨迹；基于预设社交距离提取若干行人轨迹的人群时空接触行为，并根据提取到的人群时空接触行为形成人群时空接触行为序列。本技术通过对若干视频序列进行提取来得到行人信息序列，然后将行人信息序列投影至三维地图模型来形式三维的行人轨迹，最后基于三维的行人轨迹来形成人群时空接触行为序列，这样从时空维度对行人接触行为进行检测，不但可以提高行人接触行为识别的精度，还可以很好的适应目前快速发展的城市三维立体空间环境。