[发明专利]可集中管控的智能客流监测装置与方法

权利要求书

1.一种可集中管控的智能客流监测装置，其特征在于，包括设备管理单元、智能视频采集与分析单元以及视频发送单元；

设备管理单元以及智能视频采集与分析单元均被设置成通过网路通讯协议连接到远端服务器，与服务器数据交互实现数据发送与设备文件更新功能；

智能视频采集与分析单元可根据配置文件设定的视频检测参数以及视频分析算法进行视频采集和智能分析，该智能视频采集与分析单元包括视频采集模块、参数设置模块、视频分析模块、数据汇总模块以及数据发送模块，其中：视频采集模块用于利用深度和彩色视频采集器实时监控区域内的深度图像和彩色图像获取图像数据；参数设置模块用于根据每台设备所架设的不同高度以及设置的不同倾斜角度，将这些高度和角度参数以及图像相关设定参数写入检测参数文件；视频分析模块用于对视频采集模块获取的图像进行实时分析处理，获取当前帧图像的客流信息；数据汇总模块用于将每帧所产生的客流信息进行汇总，并将汇总数据打包成指定格式；数据发送模块用于将打包好的数据通过通信协议发送至远端服务器；

视频发送单元与智能视频采集与分析单元的视频采集模块连接，用于将采集到的图像读入流媒体服务器中，利用RTSP传输协议和ONVIF协议将图像发送至硬盘刻录机，由硬盘刻录机完成视频管理、查看、回放、保存功能；

所述设备管理单元包括设备信息管理模块、视频算法更新模块以及检测参数更新模块，其中：设备信息管理模块用于读取本地智能客流监测装置的IP地址、MAC地址、软件版本号，在与远端服务器连接成功后将这些信息打包发送至远端服务器，由远端服务器统一管理设备；检测参数更新模块用于在远端服务器发出设备更新命令时响应服务器，设备停止发送数据，准备接收新的检测参数文件，并且接收完毕后，经过验证，若接收文件没有错误则重新启动设备并替换原有文件恢复数据发送，若接收文件错误则重新启动设备等待下次更新；视频算法更新模块用于在远端服务器发出设备更新命令时响应服务器，设备停止发送数据，准备接收新的用于客流检测数据分析的应用程序文件，并且接收完毕后，经过验证，若接收文件没有错误则重新启动设备并替换原有文件恢复数据发送，若接收文件错误则重新启动设备等待下次更新；

所述深度和彩色视频采集器包括红外投影机、彩色摄像头、红外摄像头三部分，视频采集器利用彩色摄像头采集实时的彩色图像；利用红外投影机的普通激光源射出一道一类普通激光，这道激光经过磨砂玻璃和红外滤光片后，覆盖监控区域，红外摄像头接收反射光线，识别目标物体的深度场，从而得到实时的深度图像；

所述视频分析模块用于通过读取参数设置模块中的参数以及深度图像和彩色图像特征分类器，结合行人检测和行人跟踪算法对图像进行实时分析处理，获取当前帧图像的客流信息，客流信息包括客流量、客流速度与客流密度。

2.根据权利要求1所述的可集中管控的智能客流监测装置，其特征在于，数据汇总模块用于将得到的设定时间范围内的客流信息进行汇总，数据汇总包括两部分：首先，将一段时间内每帧图像得到的客流量进行累加，一段时间内的客流速度、客流密度求平均值；然后，将数据整理成指定格式；其中，指定格式的内容包括：数据标识符、设备IP地址、数据产生时间、进客流量、出客流量、客流速度、客流密度，每两项数据之间用指定分隔符分开，数据打包发送至远端服务器。

3.根据权利要求1所述的可集中管控的智能客流监测装置，其特征在于，所述视频发送单元用于在有视频数据流传入后，将视频采集模块采集的RGB彩色图像转换为YUV格式图像进行视频编码后，通过RTSP将数据流再传输至硬盘刻录机，利用Onvif协议实现硬盘刻录机与RTSP数据流对接，从而将视频数据流发送至刻录机。

4.一种基于权利要求1所述的可集中管控的智能客流监测装置的客流检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)初始化OpenNI运行环境；声明并打开视频采集单元；创建深度与彩色数据流；设置设备视频相关参数分辨率、帧率、像素格式；初始化轨迹分析函数、检测参数文件；

2)获取远端服务器IP，建立本地设备与远端服务器的连接，发送设备基本信息，包括设备编号、IP地址、MAC地址；

3)等待视频流传入，保存传入的数据流：采集某一监控区域内的深度图像和彩色图像，并根据预先设定，将图像转换为指定的大小及格式，并执行驱动程序注册；

4)通过对当前帧深度图像进行前景目标提取、行人识别、行人跟踪，最后根据目标跟踪结果，确定行人的运动轨迹分析并计算得到当前帧的客流信息，包括客流速度、客流密度及客流流量；

5)在得到客流信息后，将得到的客流信息进行汇总，每过设定时间将汇总结果发送至远端服务器一次，清零后继续做数据汇总，一段时间后再次发送数据，如此重复进行汇总和数据发送；

6)在得到深度图像和彩色图像数据后，通过FIFO队列将采集到图像即H.264数据帧发送给流媒体服务器，流媒体服务器其在收到客户端的RTSP播放请求后，开始从FIFO中读取H.264视频数据并通过RTSP直播出去，利用Onvif协议实现与硬盘刻录机的通信，包括设备发现及与RTSP流媒体对接，最终将视频采集模块采集到的实时图像传输到硬盘刻录机；

在本地设备开启后，将设备基本信息包括设备IP地址、MAC地址、设备安装位置、当前软件版本号信息发送至远端服务器；

并且在远端服务器发出指令停止发送数据后，开始更新设备检测参数或升级设备软件版本，设备接收指令后等待接收文件，接收成功替换当前使用的检测参数或当前运行程序，重启设备后恢复数据通信；

并且在接收到远端服务器端发送的查看设备端检测参数文件的指令后，本地设备接收指令后发送文件，发送成功后将恢复数据通信；

步骤3)中，驱动程序注册包括：将彩色图像和深度图像进行对应，产生像素相互对应的影像，即彩色图像中的每个像素分别与深度图像中的一个像素对应；

步骤5)中，将得到的设定时间范围内的客流信息进行汇总，数据汇总包括两部分：首先，将一段时间内每帧图像得到的客流量进行累加，一段时间内的客流速度、客流密度求平均值；然后，将数据整理成指定格式；其中，指定格式的内容包括：数据标识符、设备IP地址、数据产生时间、进客流量、出客流量、客流速度、客流密度，每两项数据之间用指定分隔符分开，数据打包发送至远端服务器；

在步骤6)中，视频传输时，在有视频数据流传入后，将视频采集模块采集的RGB彩色图像转换为YUV格式图像进行视频编码后，通过RTSP将数据流再传输至硬盘刻录机，利用Onvif协议实现硬盘刻录机与RTSP数据流对接，从而将视频数据流发送至刻录机；

在步骤7)中，发送文件的具体步骤为：首先，由远端服务器选定将要更新的设备以及对应设备将要更新的文件，准备发送文件前先向设备发送指令，待设备回复指令准备好接收后，先发送文件大小，再将文件打包发送，设备接收文件数据包，并写入指定路径，验证收到文件大小是否与写入文件大小相等：若大小相等则替换现有文件完成更新，重启后恢复数据通信，若验证大小不相等则发送指令至服务器，等待下次更新。