[發明專利]一種基于頭頂攝像頭的監控行人計數的方法

有效

• 申請號: 201310190528.5
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN103310444A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 俞中杰;楊杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種基于頭頂攝像頭的監控行人計數的方法，其特征在于，所述方法利用行人與非行人之間輪廓與步態特征的不同來估計場景中的人數，具體包括如下步驟：

第一步，安裝攝像頭：攝像頭方向豎直向下，但是與鉛垂線有5到10度的夾角；

第二步，獲得運動物體的位置：采用高斯混合模型法，即建立背景的高斯混合模型，比較每一幀每個像素點的值，判斷是否為前景；

第三步，目標跟蹤：利用塊匹配的方式，即通過比較當前幀檢測到的前景塊和已跟蹤到的目標的模型，來實現目標的跟蹤；

第四步，獲取跟蹤目標的特征：計算第三步中跟蹤到的目標的大小及輪廓特征，包括目標的外接矩形的面積S(t)，目標下半部分五分之一區域的輪廓周長L(t)；

第五步，計算目標區域包含的人數：根據S(t)和L(t)的值，綜合估計該目標中所含的行人數量；

第六步，絆線檢測：通過判斷跟蹤目標與預設的直線的距離來判斷是否越線，預設兩條直線，通過區分越線的先后來判斷行人的方向；

第七步，人數統計及輸出：根據目標所含的人數和越線的方向，計算進入和走出該區域的人數，并輸出顯示。

2.根據權利要求1所述的監控行人計數的方法，其特征在于，所述第三步中，采用基于匹配的塊跟蹤，每當獲得新的一幀圖像的前景，就與目標隊列中的目標模型進行匹配，首先從目標外接矩形框的位置關系上進行匹配，若目標的外接矩形框與隊列中模型的矩形框之間的距離小于設定的閾值時，就認為有可能是同一個目標；同時，還加入了對目標特征的匹配，提取目標的特征點，與目標專屬的碼書進行匹配。

3.根據權利要求1所述的監控行人計數的方法，其特征在于，所述第四步中，具體為：第三步中每一個跟蹤到的目標都有一個唯一的序號，根據前景的信息，依次計算出每一個前景的外接矩形框的位置，并且將這些矩形框設為感興趣的區域ROI；在每一幀中，計算該矩形框的面積大小，記為S(t)，然后取ROI的下半部分五分之一區域，計算該區域內的輪廓，以及該區域內所有輪廓的長度之和，記為L(t)。

4.根據權利要求1所述的監控行人計數的方法，其特征在于，所述第五步中，

首先要對人數和其所對應的閾值進行設置，閾值的設置如下：

定義area_thre0，area_thre1，area_thre2分別為比較目標外接矩形框大小的閾值，在系統初始化時設定；contour_thre1，contour_thre2分別為比較目標步態部分輪廓大小的閾值，在系統初始化時設定；num_of_pede為根據閾值比較的結果計算得到的當前最新的跟蹤目標所包含的行人數量；

當S(t)小于area_thre0時，認為目標太小，可能是干擾，計數為num_of_pede=0；

當S(t)大于等于area_thre0并且小于area_thre1時，認為目標可能包含一個行人，計數為num_of_pede=1；

當S(t)大于等于area_thre1并且小于area_thre2時，認為目標可能包含兩個行人，計數為num_of_pede=2；

當S(t)大于等于area_thre2時，使用進行回歸得出的公式，計數num_of_pede為0.0002*S(t)+0.2773取整后的值；

然后進行輪廓檢測的數據進行修正，對于輪廓的長度，同樣用閾值處理：

若num_of_pede=2，則比較L與contour_thre1，若L小于contour_thre1，則相應人數num_of_pede減一，否則num_of_pede不變；

若num_of_pede=3，則比較L與contour_thre2，若L小于contour_thre2，則相應人數num_of_pede減一，否則num_of_pede不變；

經過這樣修正后的人數即可作為相對可靠的前景中行人的數量。

5.根據權利要求1-4任一項所述的監控行人計數的方法，其特征在于，所述第六步中，在系統初始化時，首先在場景中設定一條直線，該直線用鼠標在視頻的第一幀中畫出，系統自動計算出與該直線相距20個像素點的兩條平行直線，系統根據跟蹤到的前景矩形框中心與這兩條直線的距離，來判斷是否絆線，并且記錄絆線的先后順序，以判斷該目標是進還是出。