[發明專利]一種基于安防視頻圖像的人流量統計方法

在審

• 申請號: 201410125925.9
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103871082A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳長寶;張震;崔莫磊;王文娟;郭振強;胡娟娟
• 申請（專利權）人: 百年金海科技有限公司;鄭州大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/00;G06M15/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 黃軍委

技術領域

本發明涉及一種客流統計方法，尤其是涉及一種基于視頻流處理的公交乘客人數統計系統。

背景技術

傳統的客流統計通常采用人工統計的方法來取得客流量數據，雖然精度可以滿足要求，但是消耗人力、財力，且不具備系統性和全面性。刷卡機、投幣機等接觸式設備，雖然脫離了人工，但是一般只能一次通過一人，且無法滿足較高的精度和同時統計上、下車人數的要求。而現在應用最廣泛的紅外線檢測系統，此類系統為非接觸式，相比接觸式設備，有了很大的提高。但在實際運行中，當多個乘客連續或同時通過紅外裝置時，就會出現遮擋，單個乘客在檢測目標區域暫時的停留，或者軀體和攜帶物品的干擾，也會對統計的精準度產生影響。因此，紅外系統只能作為低精度系統，提供粗略的人數統計數據。

當今，視頻監控系統被越來越廣泛地應用于人們生活的各個方面。利用數字圖像處理技術，對特定視頻序列中的運動對象自動檢測、識別和跟蹤，成為了智能監控、智能視覺領域的研究熱點。目前，一些國際、國內的商業公司、大學和研究機構都陸續開始了視頻人數統計技術的研究，并已經取得了初步的成果，部分企業已經推出了類似的產品。德國DILAX公司和加拿大INFODEV公司將人員電子計數作為其核心業務，他們都采用不同的傳感器來進行客流的數據采集。韓國威爾迪公司（VIRDI）的人數統計系統，該產品支持四路視頻輸入，Wi-Fi無線通信，能記錄最長180天的詳細客流數據。在國內，深圳市飛瑞斯科技有限公司（FIRS）通過視頻分析檢測活體（人體頭部及肩部）的形狀，并計算通過設定區域和方向的數量達到精確統計活體的目的。北京納藍信新媒體科技有限公司（NLX）的產品NBX-26D是一種電池供電可達三年的單向客流量計數器，統計結果可以通過RS232或RS485傳輸。上海杰軒電子科技有限公司的“全客通”（All?Count?Unit100---ACU100）視頻客流分析決策系統是一種采用B/S構架設計支持遠程登錄訪問的客流數據查詢和分析系統。

視頻序列中運動目標檢測及相關技術研究是一個綜合性的課題。視頻人數統計的關鍵在于從視頻序列中正確地識別出圖像中感興趣的目標，之后對該目標的運動狀態進行持續的觀察，藉此判斷目標的數目和運動方向，最后通過計數規則的設置完成人數的統計。而如何正確地識別目標并對目標的運動狀態進行持續的觀察涉及到了圖像處理中運動目標檢測、運動目標分割和運動目標跟蹤等三方面問題。因此，基于視頻圖像處理的客流統計分析的提出對改善統計系統的低準確性和低魯棒性有重大的意義。

發明內容

本發明針對公交客流統計系統的現場環境，提出了一種基于安防視頻圖像的人流量統計方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于安防視頻圖像的人流量統計方法，包含以下步驟：

1）通過攝像頭采集實時監控數據，得到原始圖像，并對原始圖像進行預處理，以濾除圖像噪聲；

2）利用高斯背景、codebook差分算法建立高級背景模型，以適應外界環境的不斷變化；

3）根據背景圖像差分出前景，并對前景進行形態學處理得到運動目標區域；

4）判斷運動目標區域的大小，如果運動目標區域過大，則認為處于高密度客流狀態，執行步驟8）；否則，執行步驟5）；

5）對從原始圖像得到的運動目標區域求補，得到新的背景圖像用以更新背景圖像；

6）對運動目標區域進行分割，得到運動目標區域的矩形框，并設置矩形框的上、下邊界，然后分別對各個矩形框的上、下邊界進行追蹤；然后根據運動目標的上、下邊界與計數線碰撞的先后順序確定運動目標是上車或下車，分別對上下車人數進行統計；

7）讀入下一幀圖像，跳至步驟4）重復執行；

8）在高密度客流狀態下，對人頭部特征進行匹配識別，確定多個頭部區域運動目標；

9）對各個頭部區域運動目標進行跟蹤，計算目標中心，根據目標中心相對于設定的碰撞計數線的位置變化來確定是上車或者下車，對上車或者下車人數進行統計；

10）讀入下一幀圖像，跳至步驟4）重復執行。

所述的基于安防視頻圖像的人流量統計方法，人數統計程序在汽車啟動后自動啟動，系統首先根據監控設備錄入當前的圖像數據生成背景；在關閉車門時僅進行背景的更新，在開啟車門時才進行目標的檢測、跟蹤以及計數。