[發明專利]一種基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法

在審

• 申請號: 201910773911.0
• 申請日: 2019-08-21
• 公開（公告）號: CN110675447A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 彭倍;鄭翔;邵繼業;葛森
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/80;G06T7/11
• 代理公司: 51221 四川力久律師事務所
• 代理人: 張立剛

1.一種基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、對可見光相機和紅外熱像儀相機進行標定，確定可見光相機和紅外熱像儀相機的內參，并通過具體測量安裝位置確定可見光相機和紅外熱像儀相機的外參，形成可見光圖像與紅外圖像的映射關系；

步驟二、對紅外圖像進行識別，獲取紅外圖像中人體頭部區域和人體熱源分布，對可見光圖像進行識別，獲取可見光圖像中人體頭部區域；

步驟三、將可見光圖像人體頭部區域映射到紅外圖像中，并在紅外圖像中判斷人體頭部區域內熱源分布是否達到要求，去除可見光圖像中誤識別的人體頭部區域，得到可見光圖像中確定的頭部區域；

步驟四、將紅外圖像人體頭部區域映射到可見光圖像中，并在可見光圖像中將相近的紅外圖像人體頭部區域與可見光圖像人體頭部區域進行匹配，并判斷是否為同一人體頭部區域，得到剩余未匹配的頭部區域即為可見光圖像漏檢頭部區域；

步驟五、統計步驟三中可見光圖像中確定的頭部區域數量和步驟四中可見光圖像漏檢頭部區域數量，獲得最終的人數統計結果。

2.根據權利要求1所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，獲取紅外圖像人體頭部區域和人體熱源分布包括以下步驟：

步驟一、對紅外圖像進行閾值化操作，排除圖像中非人體熱源的區域，并存儲熱源區域圖像位置；

步驟二、通過OpenCV中的Hough圓形檢測，對閾值化圖像內的近似圓形進行檢測，獲取人體頭部圓形熱源位置；

步驟三、采取圓形擬合方法合并檢測到的相近圓形，并去除不符合頭部大小的圓形區域，得到可能的人體頭部區域，同時判斷可能的人體頭部區域內熱源分布是否滿足要求。

3.根據權利要求1所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，可見光圖像中人體頭部區域是基于OpenPose姿態識別，利用人體關鍵點親和域自下而上的人體姿態估計算法來獲取。

4.根據權利要求3所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，基于OpenPose姿態識別獲取可見光圖像中人體頭部區域包括以下步驟：

步驟一、采用伽馬變換、拉普拉斯變換以及高斯變換對可見光圖像進行預處理操作；

步驟二、依據透視關系對可見光圖像進行多尺度分割，并采取每兩個分割圖像間保持40％的重疊區域的方式進行交叉分割；

步驟三、利用檢測算法進行人體姿態識別，返回人體姿態的骨架信息；

步驟四、提取返回骨架信息中關于人體頭部坐標點的位置信息，并通過坐標變換將坐標點還原到原始圖像中；

步驟五、通過判斷頭部坐標點之間的距離，對相近的人員頭部坐標點進行合并操作。

5.根據權利要求1或2所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，判斷人體頭部區域內熱源分布是否達到要求的方法為檢測區域內滿足人體熱源的像素亮度數量是否滿足區域內占比85％以上。

6.根據權利要求1所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，判斷相近的紅外圖像人體頭部區域與可見光圖像人體頭部區域是否為同一人體頭部區域的方法為通過計算相近的紅外圖像人體頭部區域坐標中心與可見光圖像人體頭部區域坐標中心的距離，并通過設定數值，小于數值則為同一人體頭部區域，大于數值則為不同人體頭部區域。

7.根據權利要求2所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，對紅外圖像進行閾值化操作是通過實際測量和圖像采樣獲取人體溫度在圖像上的像素亮度顯示區間來設定閾值化數值。

8.根據權利要求2所述的基于可見光相機與熱像儀結合的人數統計方法，其特征在于，去除不符合頭部大小圓形區域的方法為通過設定圓形半徑的最大值和最小值，來篩出非人體頭部的圓形。