[發明專利]一種人流視頻偵測分析系統

有效

• 申請號: 201510939892.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105574501B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 張培忠
• 申請（專利權）人: 上海微橋電子科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04N7/18
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 熊磊之

本發明公開了一種人流視頻偵測分析系統，包括硬件設備、軟件引擎和模板數據庫，所述硬件設備包括計算機、視頻輸入設備、網絡設備；所述軟件引擎包括識別捕捉引擎、分幀引擎、投影引擎、3D軌跡跟蹤引擎；所述模板數據庫包括人形基礎模板、人運動姿態模板，本系統通過統計前述每個人數據，計算人流量、人流密度、人流行進方向、人流平均速度。

技術領域

本發明涉及一種計算機輔助生物特征識別及分析系統，更具體地說，是一種人流視頻偵測分析系統。

背景技術

隨著現代社會的發展，人流密集程度越來。千萬級人口的城市越來越多，這就導致這些城市每天在特定時間和特定地點，特別是交通樞紐、地鐵換乘站、旅游景點處人流特別密集。

而人流的聚集必然導致各種風險增加，例如，《人群擁擠踩踏事故的風險分析及預防控制》中記載：當人群密度超過5人/m²時，可將其視為連續介質，人群中產生擾動，如突然停電、自寬敞空間進入狹窄出入口、不同方向人群匯聚集中，會帶來擁擠、阻塞、碰撞、混亂，這種擾動將以波的形式在人群中傳播，演變成激波，就很容易導致擁擠踩踏事故。例如2015年迎元旦上海外灘踩踏事件、2004年元宵節北京密云燈會踩踏事件都是對人流密度超過臨界點預防不足導致的悲劇。

傳統的應對策略都是根據過去的經驗數據進行粗略的預測，無法實時了解當前人流密集點的人流數量及涌向該人流密集點的人流數量、人流速度等關鍵數據，應對的針對性差。

本系統就是為了解決這一問題而設計開發。

發明內容

本發明是一種人流視頻偵測分析系統，包括硬件設備、軟件引擎和模板數據庫，所述硬件設備包括計算機、視頻輸入設備、網絡設備；所述軟件引擎包括識別捕捉引擎、分幀引擎、投影引擎、3D軌跡跟蹤引擎；所述模板數據庫包括人形基礎模板、人運動姿態模板，其特征在于：

所述視頻輸入設備包括攝像機和硬盤錄像機，攝像機進行視頻實時輸入，實時分析；硬盤錄像機進行視頻回放輸入，事后分析；

所述識別捕捉引擎，通過人形基礎模板結合人運動姿態模板識別出人形，捕捉視頻流中的人形圖像；

所述分幀引擎，將視頻流拆分成每幀圖像，識別捕捉引擎和分幀引擎交替工作，將包含有人形圖像信息的幀，每幀每幀的抽取出來；

所述投影引擎將抽取出來的人形圖像根據人形基礎模板結合人運動姿態模板將其分解成X軸、Y軸、Z軸，分別對應人的寬度、人的厚度、人的高度，并將之投射到地面，坐標投影算法結合人形運動模板計算出X-Y軸的中心點，每個中心點代表一個人，從而達到精確統計特定區域內的人數；

所述3D軌跡跟蹤引擎：

第一步根據布爾原理通過對每幀圖像中的多個物體的交集、分割、差集、聯集的指令運算，像素聚集會根據于曲面法線來決定哪部分要保留、哪部分要移除，實現架構對象預測，通過所述模板數據庫中的人形基礎模板結合人運動姿態模板，偵測到是人體或部分人體的對象屬性后；

第二步把2D還原3D人體基本模板的算法疊加上去，生成3D人體對象，并逐個對每個3D人體對象做ID標記，更容易實現目標精確跟蹤，后者在前者的基礎上做軌跡偵測運算，精度更高；

第三步采用帶幀間預測的運動補償方法是最大程度補全當前幀的缺損和推算出前一幀的每個3D運動對象在當前幀的位置；

第四步通過幀比較和矢量計算，可精確計算出目標人的移動方向、軌跡、速度；

所述計算機通過統計前述每個人數據，計算人流量、人流密度、人流行進方向、人流平均速度。