[發明專利]基于頭部識別的人群計數方法及裝置

有效

• 申請號: 201010607822.8
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102063613A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 游磊
• 申請（專利權）人: 北京智安邦科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像處理、視頻監控，特別涉及人群計數方法及裝置。

背景技術

人群計數是智能監控的一個重要應用，在各種場景有著各種不同的重要應用。在地鐵、火車站等人群集中地點，及時的統計旅客的數量以及分布的數據，提高分配服務與管理資源的效率，進而實現科學而有效的調度，為其提供有效的安全保障；在商場、超市等商業地區，通過人群數量統計，可間接了解顧客行為，檢測商場的服務設施，優化人力資源配置，甚至對人群擁擠等安全隱患進行預警。該技術是以圖像處理為基礎，無需外界干預，有操作簡單、獨立性強等優點。因此，人數統計有著廣泛的應用范圍和重要的應用價值。

公開號為CN1687955A的中國專利申請公開了一種出入口人數計數的方法，該方法通過傳統的目標檢測跟蹤算法實現人群計數。公開號為CN101325690A的中國專利申請公開了一種監控視頻流中人流分析與人群聚集過程的檢測方法和系統，該系統根據對多運動目標的跟蹤結果統計人群。公開號為US2007/0003141A1的美國專利申請公開了一種自動人群計數的方法及系統，該系統基于腳-頭的幾何結構特征實現人群的計數。公開號為CN101872414A的中國專利申請公開了一種基于人頭檢測的人流量統計方法及系統，通過分類器檢測人頭、跟蹤人頭目標運動軌跡，并對人頭目標運動軌跡進行平滑度分析以濾除虛假目標，獲取準確的人流量。

綜上所述，目前迫切需要提出一種準確地人群計數方法及裝置。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于實現人群的準確計數。

為達到上述目的，按照本發明的第一個方面，提供了一種基于頭部識別的人群計數方法，該方法包括：

第一步驟，根據視頻幀圖像建立、更新背景圖像；

第二步驟，從視頻幀圖像中提取頭部檢測區域；

第三步驟，跟蹤頭部檢測區域，獲取頭部檢測區域的運動軌跡；

第四步驟，優化頭部檢測區域的運動軌跡；及

第五步驟，根據優化的運動軌跡獲取人數。

所述第一步驟：假設????????????????????????????????????????????????表示第k（k為整數）幀圖像，表示第k幀背景圖像（其中背景圖像的初始值為），背景圖像的更新公式如下：

其中，x、y分別表示像素點的橫坐標和縱坐標。

所述第二步驟包括以下步驟：

步驟1021，將當前幀圖像與背景圖像做差獲取前景圖像；

步驟1022，對前景圖像進行邊緣檢測獲取邊緣點；

步驟1023，對每個邊緣點進行hough投票獲取投票矩陣；

步驟1024，獲取投票矩陣中大于第一閾值T1的點，并生成該點的三元數；

步驟1025，計算三元數的梯度內積和；

步驟1026，根據梯度內積和獲取局部極大值點，該局部極大值點即為頭部檢測點；

步驟1027，根據頭部檢測點獲取頭部檢測區域。

所述步驟1023對每個邊緣點的周圍進行hough投票，公式如下：

（），且為整數

形成的三維矩陣為（且為整數）。其中，vn∈[9,36]且為整數，R為標準半徑，根據圖像具體情況設定頭部大小，△為頭部變化范圍，可以選為R/3。

所述步驟1024獲取投票矩陣大于第一閾值T1的點，并生成該點的三元數，其中。其中，T1∈。

所述步驟1025：首先以點為圓心，為半徑，采樣橢圓上的點，計算每個點在圖像中的梯度以及對應的法向量；然后根據梯度和法向量計算梯度內積和。其中，。

所述第四步驟包括：

步驟1041，刪除跟蹤到非前景檢測區域的運動軌跡：即如果當前幀圖像中跟蹤的運動軌跡點屬于非前景檢測區域，則刪除該條運動軌跡；

步驟1042，刪除明顯靜止的運動軌跡：即計算運動軌跡上當前幀圖像與前N幀圖像的平均位移，如果該平均位移＜第三閾值T3，則刪除該條運動軌跡。其中，N和T3可根據實際應用需求進行設置；

步驟1043，刪除不滿足運動一致性的運動軌跡；

步驟1044，合并重合或相交的運動軌跡。

所述步驟1043操作如下：計算運動軌跡的速度、運動軌跡的方向；如果（其中，表示前一幀到當前幀圖像的運動矢量，表示當前幀到下一幀圖像的運動矢量；；），則認為該軌跡滿足運動一致性并保留該運動軌跡，否則認為不滿足運動一致性并刪除該運動軌跡。