[发明专利]一种基于RGB-D相机的人头锁定方法

说明书

本发明公开了一种基于RGB‑D相机的人头锁定方法，通过在通道中架设RGB‑D相机，用相机对包含人体目标的通道进行拍摄，获取多幅深度图，并得到深度图对应的俯视图，根据俯视图形成矩形框集合，实现人头的锁定。本发明的方法能够精确的锁定人头。

技术领域

本发明涉及一种基于RGB-D相机的人头锁定方法。

背景技术

随着相机技术的发展，RGB-D相机作为一种新的技术出现，最近几年，随着RGB-D相机价格的降低，其得到了广泛的应用。目前，RGB-D相机有许多实现原理，比如散斑、TOF等，RGB-D相机逐渐广泛应用到各个领域,比如,在三维重建,图像理解,视频监控领域。RGB-D相机的优势在于可以直接获得场景到相机的距离，然后以图像(被称为深度图像或景深图像)的形式呈现给使用者，这比传统的使用双目获得的景深图像更精确。RGB-D相机的优势可以为在复杂环境下的人数统计带来极大的便利。

人数统计一直以来是视频监控的核心内容之一，长期以来并没有得到很好的解决，究其主要原因，场景内不仅存在着人的目标，还存在着其他目标，在一些拥挤场景下，比如公交场景，这些目标并没有明显的颜色或者边缘特征，因此我们往往很难利用传统的RGB相机设计算法去分割这些目标，比如在超市通道，除了人之外，还有包、推车、购买的物品等，伪目标(比如包、携带物品)与人头并没有明显的特征可以区分，所以传统的RGB相机很难精确地锁定到人。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种基于RGB-D相机的人头锁定方法，能够精确地锁定人头。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种基于RGB-D相机的人头锁定方法，包括以下步骤：

步骤一：在通道场景中架设RGB-D相机，对相机进行标定，计算相机的参数矩阵，通道包括A方向和B方向，二者方向相反；

步骤二：利用相机对包含人体目标的通道进行连续拍摄，获取N幅深度图；求取每幅深度图的俯视图；利用求取的所有俯视图求取背景图I_b；

步骤三：利用相机对包含人体目标的通道进行拍摄，获取某一时刻m的深度图；针对该幅深度图获取其对应的俯视图；针对俯视图进行去背景操作得到前景图片，针对前景图片进行分块操作得到分块后的图片，针对分块后的图片进行寻找局部最大区域操作得到局部最大区域集合，针对局部最大区域集合进行扩展局部最大区域操作得到扩展后的局部最大区域集合，针对扩展后的局部最大区域集合进行过滤矩形框处理，得到包含有多个元素的一个矩形框集合S_Fm，实现人头锁定的目的。

具体地，步骤二和步骤三中的求取每幅深度图的俯视图，采用的公式如下：

len＝m*r

其中，为相机的外参矩阵，p₁₁,p₁₂,p₁₃,p₁₄,p₂₁,p₂₂,p₂₃,p₂₄,p₃₁,p₃₂,p₃₃,p₃₄对应相机外参矩阵中的元素，θ为深度图上经过P(x_p,y_p,z_p)点的对应射线与地平面的夹角；G(x_G,y_G,0)为过P点的斜线与地平面的交点；H_C为相机高度，m为P点在深度图中的深度值，且0<m<D，，其中D为用户设定的最大像素值；r为单位深度值所对应的世界空间中的距离；

利用以下公式得到俯视图I：