[發明專利]一種人群密度監測方法及裝置

有效

• 申請號: 201310014563.1
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103093198A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王海峰;劉忠軒
• 申請（專利權）人: 信幀電子技術（北京）有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李世喆

1.一種人群密度監測方法，其特征在于，包括：

對源圖像進行特征點檢測，提取當前幀圖像的特征點；

利用光流法對提取到的的特征點的位置進行跟蹤，得到下一幀圖像中的跟蹤的特征點；

計算當前幀的特征點與下一幀圖像中跟蹤的特征點的距離，將距離小于預設的第一閾值所對應的特征點刪除；

根據統計多幀圖像中特征點的數量與實際人數得到的特征點的數量與實際人數的對應關系，得到跟蹤的特征點所對應的人群密度。

2.如權利要求1所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述對源圖像進行特征點檢測包括：

步驟（A1）：將源圖像轉換為灰度圖像并去噪；

步驟（A2）：對去噪后的灰度圖像中的每一個像素點，獲取每一個像素點在水平方向和豎直方向的一階差商；

步驟（A3）：根據每一個像素點在水平方向和豎直方向的一階差商，得到每一個像素點的海塞矩陣并求出每一個所述海塞矩陣的最小特征值；

步驟（A4）：對每一個所述海塞矩陣的最小特征值與設定的第二閾值進行判定，若最小特征值大于所述第二閾值，則刪除該最小特征值所對應的像素；若最小特征值小于所述第二閾值，則保留該特征值所對應的像素點并將該像素點選取為特征點。

3.如權利要求2所述的人群密度監測方法，其特征在于，在所述步驟（A4）之后還包括：

步驟（A5）：對選取的特征點，按照每一個特征點所對應的海塞矩陣的最小特征值從小到大排序，設定第三閾值，選取最小特征值位于所述第三閾值之前所對應的特征點作為最佳特征點。

4.如權利要求3所述的人群密度監測方法，其特征在于，在所述步驟（A5）之后還包括：

步驟（A6）：根據選取的最佳特征點，利用雙線性差值對以該特征點為中心的鄰域進行差值運算。

5.如權利要求2所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述利用光流法對提取到的特征點的位置進行跟蹤包括：

根據前一幀灰度圖像中提取到的特征點及其鄰域內的特征點的位置，在后一幀灰度圖像中查找與所述前一幀的特征點以及鄰域內的特征點殘差最小的特征點。

6.如權利要求5所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述根據前一幀灰度圖像中提取到的特征點及其鄰域內的點的位置，在后一幀灰度圖像中查找與所述前一幀的特征點以及鄰域內的特征點殘差最小的特征點包括：

步驟（B1）：根據灰度圖像的特征點的海塞矩陣及該特征點的位置變化，計算該特征點的光流向量；

步驟（B2）：根據所述光流向量和該特征點的一階差商，得到前一幀灰度圖像的特征點及其鄰域內的特征點與后一幀灰度圖像的對應的特征點及其領域內的特征點的殘差表達式；

步驟（B3）：根據所述殘差表達式，將殘差表達式的值最小時所對應的后一幀灰度圖像的特征點作為跟蹤的特征點。

7.如權利要求2所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述利用光流法對提取到的特征點的位置進行跟蹤之前還包括：

將每一幀灰度圖像進行分層采樣。

8.如權利要求1所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述計算當前幀的特征點與下一幀圖像中跟蹤的特征點的距離，將距離小于預設的第一閾值所對應的特征點刪除包括：

對跟蹤的特征點的運動距離與設定的第一閾值進行判定，若跟蹤的特征點的運動距離大于所述第一閾值，則保留該特征點；若跟蹤的特征點的運動距離小于所述第一閾值，則刪除該特征點。

9.如權利要求1所述的人群密度監測方法，其特征在于，所述根據統計多幀圖像中特征點的數量與實際人數得到的特征點的數量與實際人數的對應關系，得到跟蹤的特征點所對應的人群密度包括：

統計多幀圖像中每幀圖像所拍攝的實際人數，根據每一幀圖像中特征點的數量與實際人數的對應關系，得到特征點的數量與實際的人數的均值和方差，根據均值擬合出特征點的數量與實際人數的變化曲線，根據方差得到人數的置信區間，從而得到人群密度。

10.一種實施如權利要求1~9中任一項所述的人群密度監測方法的人群密度監測裝置，其特征在于，包括：

圖像采集模塊，用于采集源圖像；

特征點監測模塊，用于對所采集的源圖像進行特征點監測，提取當前幀圖像的特征點；

特征點跟蹤模塊，用于對提取到的特征點的位置進行跟蹤，得到下一幀圖像中的跟蹤的特征點；

特征點判定模塊，用于計算當前幀的特征點與下一幀圖像中跟蹤的特征點的距離，將距離小于預設的第一閾值所對應的特征點刪除；

人群密度計算模塊，用于根據統計多幀圖像中特征點的數量與實際人數得到的特征點的數量與實際人數的對應關系，得到跟蹤的特征點所對應的人群密度。