[發明專利]基于計算機視覺的食堂就餐導引系統

在審

• 申請號: 201810052535.1
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108305187A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 胡中林;顧涵彬;李國棟;俞柯丞;高啟瑞;陳愛軍
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G06Q50/12
• 分類號: G06Q50/12;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發明公開了一種基于計算機視覺的食堂就餐導引系統。本發明主要包括圖像采集系統、檢測系統和信息顯示系統，其中圖像采集系統，將食堂視頻中的人物和座位圖像提取出來，存儲到人物及座位圖像數據庫中；檢測系統包括座位狀態檢測模塊和窗口人數統計模塊，座位狀態檢測模塊用于判斷視頻中是否有座位，并進一步判斷座位的位置以及該座位上是否被人員或物品占用；窗口人數統計模塊用于檢測窗口前排隊的總人數；所述的信息顯示系統，將座位狀態檢測模塊和窗口人數統計模塊檢測到的數據傳輸到顯示設備上。本發明使得前來食堂就餐的人員能迅速了解各個食堂窗口前的隊伍長度，并能迅速地找到合適的空位快速進行就座用餐，使得就餐人員能快速進行就餐。

技術領域

本發明涉及計算機視覺技術，特別涉及到一套基于計算機視覺的食堂就餐導引系統。

背景技術

高校食堂在用餐高峰時，往往會出現人流量大、擁擠等情況，這種情況在學校學生數量多、食堂規模大的學校尤為顯著。為了在用餐高峰期能合理分配人流，使食堂內用餐秩序井然，并充分利用好每一個空座位，在食堂內安裝一種帶有圖像識別技術的攝像監控，可以實現識別監控范圍內的座位上座情況以及各窗口排隊長度，運用算法計算和統計后將數據傳輸至食堂門口的LED屏幕上，使前來就餐的學生可以直接從屏幕上得到各層、各窗口的人流量信息，從而選擇較為空閑的地方進行用餐，在高峰期可以避免人群盲目流動而導致的部分樓層、窗口過分擁擠而其余窗口閑置的情況，做到合理分配人群，使食堂秩序井然。

隨著計算機視覺技術的迅猛發展，計算機可以從大量圖像數據中提取出目標物體，使得計算機可以識別人物圖像及座位圖像，通過對視頻數據處理，系統可以自動識別出窗口前排隊的人數以及食堂座位的占用情況。

發明內容

本發明提供了一種可以實時監測食堂各窗口前的人員數量和食堂座位的占用情況的系統，并將其顯示在醒目位置，使得前來食堂就餐的人員能迅速了解各個食堂窗口前的隊伍長度，并能迅速地找到合適的空位快速進行就座用餐，使得就餐人員能快速進行就餐。

本發明主要包括圖像采集系統、檢測系統和信息顯示系統，其中，

所述的圖像采集系統，將食堂視頻中的人物和座位圖像提取出來，存儲到人物及座位圖像數據庫中。

所述的檢測系統包括座位狀態檢測模塊和窗口人數統計模塊，座位狀態檢測模塊用于判斷視頻中是否有座位，并進一步判斷座位的位置以及該座位上是否被人員或物品占用；窗口人數統計模塊用于檢測窗口前排隊的總人數。

所述的信息顯示系統，將座位狀態檢測模塊和窗口人數統計模塊檢測到的數據傳輸到顯示設備上。

進一步，所述窗口人數統計模塊可以實時處理從各個攝像頭采集的窗口圖像信息并統計出各窗口的排隊人數，窗口人數統計模塊的具體實現過程為：

（1）對于采集的視頻畫面，利用背景差分法框選出人物可能存在區域；

（2）采用Hough圓算法，在步驟（1）所得的區域中搜索圓形物體，框選出人頭可能存在區域；

（3）對于步驟（2）所得的區域，利用HOG判斷是否為人頭區域；

（4）統計步驟（3）所得的人頭區域總數量，得出總人數。

進一步，座位狀態檢測模塊可以實時處理從各個攝像頭采集的座位圖像信息并統計出各座位的占用情況，座位狀態檢測模塊具體實現過程為：

（1）用模板匹配算法檢測出所有座位的存在區域；

（2）對于采集的視頻畫面，在步驟（1）所得的區域范圍內進行座位圖像的圖像搜索匹配；

（3）統計步驟（2）的匹配成功個數，從而得到空閑與被占用的座位個數；

進一步，所述信息顯示系統采用數字結合圖表的方式，顯示每個窗口前隊伍的人數和食堂中每個位置的占用情況。