[發明專利]一種計算機控制封閉場所單人進入的方法

無效

• 申請號: 201310145547.6
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103218866A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 李興莉;陸斌;李志鵬;王靈卉;林金保
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;G06K9/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 陳昉

技術領域

本發明涉及一種計算機模式識別和計算機視覺領域的方法，具體是一種計算機控制封閉場所單人進入的方法。

背景技術

模式識別是利用計算機和數字信號處理技術使計算機能夠對輸入信號進行分類并做出反饋、判定和決策的自然科學；計算機視覺是模式識別的一個分支，其主要利用模式識別的理論基礎和技術方法，模擬人類的視覺功能，使計算機能夠處理人眼所處理的復雜的圖像和圖像序列信息，從中提取出有意義的模式并加以分類、統計、識別、歸納和決策的計算機科學。近年來隨著數學理論和計算機速度的成倍增長，使得計算機模式識別技術得到了長足的發展，其應用范圍也在不斷地擴大，使人們從繁瑣的識別監控任務中解放出來。封閉場所控制單人進入作為計算機視覺領域研究的熱點課題之一，其主要研究在一個較小的、僅允許單個人員通過的檢測通道是否存在超過單個的人員進入封閉場所情形，例如在封閉場所入口處設置一個檢測通道，檢測通道兩端各設置一個門，分別為A門和B門，當有人從A門進入后，兩門均處于鎖定狀態，當經過系統檢測為1人時，B門打開允許通過，如果檢測結果大于1人，則兩門均處于鎖死狀態并報警處理。

通過查閱現有的文獻發現，目前非常成熟的封閉場所控制單人進入的系統并不多，主要是因為計算機視覺領域的一些難題——諸如陰影濾除，光線變化的自適應等尚亟待解決。由于本身監控的范圍比較小，所以造成陰影和光線變化對系統性能的影響愈加劇烈。更何況周遭環境的變化也對監控區域本身也會造成較大的影響。現有的背景更新方法主要包括高斯方法以及均值濾波方法等。高斯方法需要花費大量的時間來更新背景，并且對于小范圍內高頻率的抖動效果很差；均值濾波方法有可能在不必要更新的時候更新背景造成殘影現象。在小范圍的情形下，現有方法的通用性差對該領域的應用造成了很大的困難，極大地限制了計算視覺在封閉場所控制單人進入等領域的應用范圍。

發明內容

本發明將現有的一些視頻圖像處理的技術與特定的環境結合起來，通過修改檢測的策略，提供了一種計算機控制封閉場所單人進入的方法。

該方法通過對密閉通道的視頻數據采集、實時處理和分析以及結果輸出，能夠準確判斷密閉通道區域內是否為單一人數，具有判斷準確、投入小、成本低等特點。

本發明的技術方案：在封閉場所的入口處，設置一個封閉檢測通道，在封閉檢測通道的入口處設置計算機控制的通道入口門，在封閉檢測通道的出口處設置計算機控制的通道出口門，在封閉檢測通道的上方設置一個可見光攝像頭與計算機相連，計算機與聲光報警系統聯接，其方法包括以下步驟：

（1）在通道入口門及通道出口門關閉狀態且封閉通道中無人情況下，將可見光攝像頭從封閉通道采集的圖像分成200幀；

將攝像頭采集第一幀圖像作為基準背景圖像；

隨后采集的第2幀圖像與基準背景圖像進行逐個像素對比，如果該圖像像素點上的灰度值比基準背景圖像對應像素點灰度值大時，則背景圖像中相應位置上的圖像像素點灰度值加1；反之則減1，第二幀圖像的像素進行相同處理后得到第二幀的基準圖像；

依次類推，將第三幀至第二百幀圖像逐一與基準背景圖像進行對應像素比較及其灰度值確認，對所采集的200幀圖像經過以上相同的處理，得到判斷區域內基準初始全部背景；

（2）經過5－30分鐘，按照步驟（1）重新采集判斷區的初始背景；

（3）當封閉的通道入口門經人員打開并關閉后，攝像頭按照步驟（1）采集200幀圖像，將所采圖像與步驟（2）或步驟（1）所采初始背景相應幀的圖像進行差分運算；

設定像素灰度閥值在20～45之間；當所采圖像與初始背景相比較其差分圖像的像素灰度值超過所述像素灰度閥值時，則將該域值的灰度置設置為255；當所采圖像與初始背景相比較其差分圖像的像素灰度值不大于所述像素灰度閥值時，則將該域值置的灰度值設置為0；得到只有白色和黑色兩個灰度值的二值化圖像；

（4）將從封閉通道所采集的圖像平分成5×5的小方格區域；

對于每一個小方格區域，當每一個方格內部白色像素所占的像素數大于整個方格所有像素數的25%時，則將這個小方格內像素全部填充為黑色像素；，當每一個方格內部白色像素所占的像素數不大于整個方格所有像素數的25%時，則將這個小方格內像素全部填充為白色像素；

（5）按以下標準判斷有效行或無效行：按照由上到下順序考察所述封閉通道的每一行，如果每一行中被填充的黑色方格超過1個，則判定該行為有效行，否則判定該行是無效行；