[发明专利]采用可变形二维曲线的人流量检测方法及系统无效
申请号: | 201110033703.0 | 申请日: | 2011-01-31 |
公开(公告)号: | CN102054306A | 公开(公告)日: | 2011-05-11 |
发明(设计)人: | 潘海朗 | 申请(专利权)人: | 潘海朗 |
主分类号: | G07C9/00 | 分类号: | G07C9/00 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 210094 江苏省南*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 变形 二维 曲线 人流量 检测 方法 系统 | ||
技术领域
本发明涉及一种采用可变形二维曲线的人流量检测方法及系统,用于商场、道路、车站等公共场所管理、非刚体目标识别和跟踪、视频运动分析等应用领域,在视频图像处理、计算机视觉、模式识别以及人工智能等方面都有实际应用价值。属于计算机视觉和视频图像处理领域。
背景技术
目前,国内外采用人头模型进行跟踪监测已开展了一系列研究工作。这些技术可以分为两类:基于二维模型的技术和基于三维模型的技术。二维的方法包括:基于边缘、基于面貌特征、基于脸部特征、基于相似性的技术。三维模型包括:圆柱体、椭圆体、多边形网格。
Kiyotake Yachi等采用椭圆代表人头轮廓,在图像中的一个椭圆有五个参数。John MacCormick等采用B样条曲线当作观察模型进行多人头的跟踪。Wooju Ryu等采用三维圆柱体头模型(CHM)和动态模板进行快速地三维人头跟踪。Marius Malciu等采用了一种椭球体曲面或者特别的合成傅立叶曲面进行三维人头建模。Kazunori Terada等采用多边形网格进行人头建模,它包含皮肤或者头发颜色等统计学的颜色信息。Yu Zhong等提出了基于原型的可变形模板进行脸的跟踪。可变形模板使用从先前帧提取的先验形状信息来在新的帧中给物体建模。
尹宝才、高文等提出了一种基于模型的头部运动估计和面部图像合成方法。采用的模型由三角形、空间顶点、长方体柱面、B样条曲面构成。李梦东和阮秋琦提出了一种借助合成模型估计头部三维运动的算法,通过三维网格模型或合成图像与输入图像的比较, 确定模型的运动。刘云海等提出了提取头部刚体运动参数利用基于特征点对的运动参数估计算法, 还指出提高运动参数估计的精度在于选择合适的特征点和建立一个和特定人脸相一致的三维线框模型。贾云得等采用圆柱模型来拟合人头部, 并在展开后的圆柱表面内进行特征选取和跟踪。马颂德等提出了一种结合直方图匹配和椭圆形状约束的鲁棒跟踪方法。
发明内容
本发明的目的在于针对人流量检测中刚体模型不能准确表示人头形状的不足,提出一种采用可变形二维曲线在图像中检测人头的人流量检测方法,该方法只需要一个摄像头就可以进行人流量检测,降低人流量检测成本,适用于各种运动目标的检测、计数。
为实现这样的目的,本发明的技术方案中,搭建系统硬件平台,采用一个摄像头放置在门(通道)的正上方垂直向下对人进、出的运动进行拍摄,采集每帧彩色图像,采用可变形二维曲线拟合图像上各个人头的轮廓,根据二维曲线的参数和中心之间距离进行运动跟踪和计数。首先采用摄像头、视频线、视频采集卡、计算机(或DSP视频开发板)搭建系统硬件平台,采用一个摄像头放置在门(通道)的正上方垂直向下对人进、出的运动进行拍摄,采集每帧彩色图像,根据采集当前帧图像的R,G,B分量值提取人头,采用图像分割技术检测当前帧图像上的各个人头边缘轮廓。然后采用曲线拟合技术使用可变形二维曲线拟合当前帧图像上各个人头的边缘轮廓,求出各个二维曲线的参数和中心坐标,将前一帧和当前帧图像上各个二维曲线的参数和中心之间距离进行比较找出对应关系。最后在各帧图像上设定的位置画出计数线,根据前一帧和当前帧图像上各个对应的二维曲线与计数线的位置关系进行进、出人数计数。
本发明的人流量检测方法具体包括以下几个步骤:
1.人流量检测系统的硬件和软件设计
采用摄像头、视频线、视频采集卡、计算机搭建人流量检测系统的硬件平台,制作软件界面,该界面能同时显示四个门(通道)的进、出人数和视频。也可采用摄像头、视频线、DSP视频开发板搭建人流量检测系统的硬件平台。按人流量检测系统流程图采用步骤2-5的方法进行软件编程。
2. 采用图像分割技术检测当前帧图像上的各个人头边缘轮廓
采用一个摄像头放置在门(通道)的正上方垂直向下对人进、出的运动进行拍摄,采集每帧彩色图像,采集的当前帧图像I(x,y,i)的R,G,B分量分别为IR(x,y,i),IG(x,y,i), IB(x,y,i),将R,G,B三分量值都小于60并且三分量相互相减的绝对值都小于25的像素提取得到人头图像TIL,采用形态学运算(如腐蚀与膨胀)消除人头图像TIL中的孤立点和部分小目标区域。
3. 采用可变形二维曲线拟合当前帧图像上各个人头的轮廓
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