[發明專利]一種激光引導的視頻客流檢測方法及設備

有效

• 申請號: 201010110818.0
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101789077A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 劉峽壁;周雙全;曹月;鐘新玉;劉成英;杜水榮;馬愛民;張志平;夏曙東
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京中交興路信息科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/20;G06T7/00
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及一種激光引導的視頻客流檢測方法及設備。

背景技術

目前，隨著經濟的快速發展、基礎設施的不斷建設、大規模組織活動 日益頻繁的舉行，流動性人員密集場所，比如公交、地鐵、機場、火車站 等地方的人員流動量越來越大。與此同時，通過客流檢測所獲得的客流信 息也越來越復雜，信息量也日趨龐大。客流信息是衡量運營狀況的重要數 據，通過對客流信息的統計分析，不但可以獲得該交通區域的客流運行狀 況，而且可以利用檢測數據進行有效的組織運營、調度安排工作。同時， 對于人流密度較大的區域，也可以起到很好的預警作用，在緊急情況下還 能優化應急措施。

在客流統計中，往往需要對行人進行跟蹤，判斷其前進方向，以至于 確定其運動軌跡。在現有技術中，對行人進行視頻跟蹤往往需要先確定行 人的初始位置。通常，需要對某幀的視頻圖像進行全面搜索，來確定人體 的初始位置，比較復雜且效率不高。而且，人體初始位置的定位往往易受 背景、天氣、遮擋物、陰影等情況的影響，容易影響定位的準確度，甚至 于出現誤定位。由于激光掃描具有不易受環境影響、算法簡單、利于安裝 維修等特性，因此在客流檢測領域有更好的發展前景。

發明內容

本發明提供了一種能解決以上問題的激光引導的視頻客流檢測方法及 設備。

在第一方面，本發明提供了一種激光引導的視頻客流檢測方法，包括： 步驟a，從客流上方進行垂直激光掃描和視頻拍攝，分別獲取激光掃描數據 和視頻圖像；步驟b，對所述激光掃描數據進行分析，得出被激光掃描到的 行人的第一坐標；步驟c，將所述第一坐標轉換為所述行人在視頻圖像中的 第二坐標；步驟d，在所述視頻圖像中，根據所述第二坐標得出所述行人頭 部圖像的邊緣點，并將所述邊緣點的集合擬合成橢圓；以及步驟e，在所述 視頻圖像中對所述橢圓進行跟蹤，得出所述行人的運動軌跡。

優選地，在激光掃描區域和視頻拍攝區域中設立一個高度一定且可見 光特征明顯的標定物，對其進行激光掃描和視頻拍攝，根據所述標定物的 激光掃描數據和視頻圖像得到所述第一坐標和所述第二坐標的對應關系， 依照所述對應關系將所述第一坐標轉換成所述第二坐標。

優選地，根據所述標定物的角點特征，確定所述標定物上多點的所述 第一坐標和所述第二坐標的多組對應關系，其中，所述第一坐標為(X，H)， X是該點在激光掃描線上的物理位置值，H是該點在激光掃描線上的高度 值，所述第二坐標為L’，為該點在視頻圖像中的激光掃描線上的位置值； 根據所述多組對應關系，利用最小二乘法得到將所述第一坐標轉換成所述 第二坐標的轉換公式，并根據所述轉換公式將所述第一坐標轉換成所述第 二坐標。

優選地，以所述第二坐標為行人頭部圖像的中心點，采用射線梯度法 找出人頭圖像的邊緣點；和/或采用標準橢圓旋轉法將所述邊緣點的集合擬 合成橢圓。

優選地，采用標準橢圓參數和旋轉角度來描述當前視頻圖像幀中的人 頭橢圓；按照高斯分布對所述被描述的人頭橢圓進行隨機擾動，得到若干 預測橢圓；針對每個預測橢圓，根據其邊緣特性和內部顏色特性，計算其 對實際情況的符合概率，進而獲得所有預測橢圓的加權和，其中每個預測 橢圓的權值為所述預測橢圓所對應的符合概率；利用所述加權和得到初始 橢圓，將其作為初始跟蹤結果；利用期望-最大化 (Expectation-Maximization，EM)算法對所述初始橢圓進行優化，使其更 加逼近圖像中的人頭邊緣，從而得到橢圓跟蹤結果。

在第二方面，本發明提供了一種激光引導的視頻客流檢測設備，包括： 模塊a，用于從客流上方進行垂直激光掃描和視頻拍攝，分別獲取激光掃描 數據和視頻圖像；模塊b，用于對所述激光掃描數據進行分析，得出被激光 掃描到的行人的第一坐標；模塊c，用于將所述第一坐標轉換為所述行人在 視頻圖像中的第二坐標；模塊d，用于在所述視頻圖像中，根據所述第二坐 標得出所述行人頭部圖像的邊緣點，并將所述邊緣點的集合擬合成橢圓； 以及模塊e，用于在所述視頻圖像中對所述橢圓進行跟蹤，得出所述行人的 運動軌跡。

本發明通過采用激光掃描來幫助在視頻圖像中進行定位，繼而對行人 進行視頻跟蹤，進行行為分析，達到了客流檢測的目的。本發明的方法不 易受到外界環境的干擾，算法簡單，便于安裝維修，有利于對寬通道的客 流場景進行客流檢測，提高了客流檢測的效率和準確度。

附圖說明