[發明專利]一種視頻監控的行人計數方法、裝置及系統

在審

• 申請號: 201710370227.9
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107194352A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 李昕昕;嚴張凌;王賽蘭
• 申請（專利權）人: 李昕昕
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G07C9/00
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司11014
• 代理人: 蔡志勇

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種視頻監控中的行人計數方法、裝置及系統。

背景技術

視頻監控技術被廣泛應用于城市安全管理中。而在這基礎之上的智能視頻分析技術也越來越受到人們的關注，成為研究熱點。

主流的視頻人數統計分析方法主要可分為三類：基于底層圖像特征的方法、基于輪廓的方法以及基于機器學習的方法。

基于底層圖像特征的人數統計方法中，有研發人員通過跟蹤一些運動的特征點，然后對特征點的軌跡進行聚類分析，從而得到人數信息。該方法的優點是受攝像機視角影響較小，缺點是特征點本身難以穩定地跟蹤，計數精度較差。部分研究人員把紋理用到人數統計中，適用于由低頻信息組成的背景，如果高頻信息過多則對檢測結果負面影響較大。部分研究人員則采用人的頭部輪廓特性和顏色特性，提出一種人頭檢測的方法，不僅可以處理稀疏人群而且能夠在一定程度上克服遮擋的影響。而另一些研究人員則將攝像頭垂直設置在監控區域頂部，采集行人頭頂圖像，二值化，設置頭部大小范圍，然后對人頭計數，采用了兩次分割，增加了統計的精確度，但是該方法環境的要求較為嚴格和苛刻。

基于輪廓檢測的人數統計方法中，一些研發人員采用歸一化方案和主動輪廓算法提取采樣圖象中的圖象特征，并利用一定的先驗知識對該信息進行判斷，達到檢測和識別人物目標的目的。較好的解決了輪廓對目標的貼近及其本身連續性問題，避免了復雜的后續修正工作；在人數統計階段，通過對目標檢測和目標識別的結果以及當前目標檢測結果進行綜合驗算的方法，來判斷是否對當前采樣圖進行識別判斷，在解決了重復計數問題的同時大大降低了系統的實時處理數據量。而另一些研發人員利用了陰影輪廓來檢測人的個數。先獲得人群的輪廓圖，將輪廓圖中的頂峰點找出，然后根據頂峰點的中間將陰影輪廓進行切割，再根據人體的特征輪廓進行匹配，選用的特征點是人頭。此方法對于存在遮擋的圖片魯棒性不足。

基于機器學習的人數統計方法是當前研究的熱點，對光線變化和人群擁擠等問題具有較好的穩健性，算法具有較好的魯棒性，代表了技術發展趨勢。

部分研發人員采用馬爾可夫模型進行前景提取，然后根據校準信息去估計人群的密度，這種方法對于人群中有遮擋的圖片效果不理想。另一些則提出了一種基于學習的方法來估計人群的密度，邊界的朝向和陰影區域的直方圖被作為特征，通過線性濾波和神經網絡來訓練數據，考慮了遮擋和重疊；梯度方向直方圖(HOG)在行人檢測中取得了較好的效果，提取圖像中局部區域的梯度方向直方圖特征，通過對樣本中該特征進行訓練，然后用SVM訓練分類器，從而實現行人檢測。它的獨特之處在于，梯度方向直方圖(HOG)特征描述了圖像局部區域的梯度強度和梯度方向的分布情況，該分布情況能對局部象外觀和形狀進行很好的表征。而一些研發人員提出了一個基于形狀模型的貝葉斯分割方法，這種方法能夠從場景分割出個體，并能很好的統計人群的數目，以及提出利用自適應混合高斯模型將背景濾掉的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種視頻監控的行人計數方法、裝置及系統，它基于底層圖像信息的輪廓演化模型與基于高層知識的機器學習模型相結合、靜態特征與動態運動信息相結合的多層次特征融合檢測策略，從而有效地提高檢測精度和穩定性，并采用跟蹤技術實現人體檢測結果的優化修正。

一種視頻監控的行人計數方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1：獲取圖像信息，對圖像信息進行人體特征提取和背景特征提取；

步驟S2：根據提取的人體特征和背景特征進行靜態特征學習；

步驟S3：進行人體區域粗檢測；

步驟S4：根據獲取的運動信息和人體結構先驗知識，進行人體區域優化；

步驟S5：進行輪廓檢測和計數。

進一步的，所述步驟S2中根據提取的人體特征和背景特征進行靜態特征學習的方法包括：結合梯度方向直方圖和Haar特征實現人體區域的靜態特征學習。

進一步的，所述步驟S5中行輪廓檢測和計數的方法包括：

步驟S5.1：對檢測區域按照不同個體進行聚類；

步驟S5.2：采用基于底層圖像信息的活動輪廓模型實現人體輪廓的演化和定位；

步驟S5.3：采用跟蹤技術實現檢測結果的修正。

一種視頻監控的行人計數裝置，所述系統包括：

圖像獲取裝置，用于獲取圖像信息；

數據處理裝置，用于對獲取的圖像信息進行數據處理；

數據傳輸裝置，用于將數據處理裝置進行數據處理后的數據信息發送給監控終端；