[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于視頻的智能數(shù)人系統(tǒng)及其處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710077181.8
• 申請(qǐng)日: 2007-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101188743A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐揚(yáng)生;覃劍釗;吳新宇;丁寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/18
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/18;G07C9/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 楊宏

1.一種基于視頻的智能數(shù)人系統(tǒng)，其包括一圖像獲取模塊，用于監(jiān)控一指定區(qū)域，其特征在于，還包括一人員數(shù)目估計(jì)模塊，其對(duì)從所述圖像獲取模塊獲得的圖像進(jìn)行處理，并包括背景估計(jì)、基于前景塊檢測(cè)的人員數(shù)目估計(jì)、基于頭部檢測(cè)的人員數(shù)目估計(jì)和綜合檢測(cè)結(jié)果四個(gè)模塊，所述四個(gè)模塊設(shè)置采用一通用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，用于實(shí)時(shí)采集指定區(qū)域的視頻圖像并根據(jù)每幀圖像，結(jié)合基于前景塊檢測(cè)的人員數(shù)目估計(jì)和基于頭部檢測(cè)的人員數(shù)目估計(jì)方式計(jì)算指定區(qū)域的人員數(shù)目。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)人系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像獲取模塊包括一攝像頭，垂直于所述被監(jiān)控的指定區(qū)域固定設(shè)置；以及一視頻采集卡，連接控制所述攝像頭，用于實(shí)時(shí)獲取所述攝像頭的監(jiān)控圖像并處理成數(shù)字視頻圖像。

3.一種如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的處理方法，其包括以下步驟：

A.圖像獲取模塊實(shí)時(shí)獲取數(shù)字視頻圖像，并輸入通用計(jì)算機(jī)；

B.在獲得每幀數(shù)字視頻圖像后，采用人員數(shù)目估計(jì)模塊估計(jì)該幀圖像中的人員數(shù)目，并具體包括：

B1、對(duì)數(shù)字視頻圖像中進(jìn)行背景估計(jì)，確定實(shí)時(shí)監(jiān)控的數(shù)字視頻圖像的前景和背景；

B2、基于前景塊檢測(cè)進(jìn)行人員數(shù)目估計(jì)；

B3、基于頭部檢測(cè)進(jìn)行人員數(shù)目估計(jì)；

B4、對(duì)步驟B2和步驟B3的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，對(duì)連續(xù)三幀得到的人員數(shù)目取均值得到當(dāng)前幀的人員數(shù)目估計(jì)；

C、對(duì)步驟B4所得結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的人員數(shù)目閾值進(jìn)行比對(duì)，確定是否報(bào)警。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B2還包括：

B21、把實(shí)時(shí)的數(shù)字視頻圖像的當(dāng)前幀圖像和當(dāng)前的背景圖像相減，同時(shí)把當(dāng)前幀圖像和前一幀的圖像相減；

B22、對(duì)相減得到的兩幅圖像進(jìn)行與操作，得到當(dāng)前的前景圖像；

B23、利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法對(duì)前景圖像進(jìn)行去噪聲處理；

B24、對(duì)前景圖像進(jìn)行連通區(qū)域標(biāo)注，得到前景塊檢測(cè)數(shù)目；

B25、根據(jù)前景塊的面積估計(jì)前景塊檢測(cè)數(shù)目中含有的人員數(shù)目。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B3還包括：

B31、通過(guò)圖像獲取模塊采集多個(gè)垂直照射的頭部樣本，根據(jù)這些樣本得到頭部的色調(diào)、飽和度模板即色調(diào)、飽和度直方圖；

B32、根據(jù)色調(diào)、飽和度直方圖得到當(dāng)前幀的反投射(back?projection)圖像；

B33、在反投射圖像被前景所限定的區(qū)域中標(biāo)注連通區(qū)域，并用橢圓擬合各個(gè)連通區(qū)域；

B34、統(tǒng)計(jì)符合一定長(zhǎng)短軸比例的區(qū)域數(shù)目，作為檢測(cè)到的頭部數(shù)目，即頭部檢測(cè)的人員數(shù)目估計(jì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟B1還包括：

B11、對(duì)指定區(qū)域的背景建立初始的高斯模型，即通過(guò)采集一段時(shí)間的背景視頻圖像后，計(jì)算每個(gè)象素點(diǎn)灰度值的均值和方差得到每個(gè)象素點(diǎn)的高斯模型；

B12、在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)當(dāng)前采集到的數(shù)字視頻圖像對(duì)高斯模型的均值進(jìn)行更新，以適應(yīng)背景光照等因素引起的背景變化。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B12還包括：

B121、當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，在視野內(nèi)更換背景和增加不活動(dòng)的物體時(shí)，當(dāng)前幀與初始背景的灰度值差值超過(guò)高斯模型方差，同時(shí)相鄰幀的差值均為0，當(dāng)前幀與初始背景的灰度值差值不被判斷為前景；

B122、系統(tǒng)將當(dāng)前幀累加到背景樣本視頻中，重新建立該點(diǎn)的高斯模型。