[发明专利]一种基于Halcon视觉算法的人流量统计装置及方法

权利要求书

1.一种基于Halcon视觉算法的人流量统计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、导入视频数据；

S2、统计人流量：

(1)采用open_framegrabber算子，在循环体中，从视频数据中依次读入图像，开始时选取头两帧图像；往后每次保留时间靠后的一张图像，读入新图像，覆盖时间靠前的一张图像；

(2)采用create_bg_esti算子，用卡尔曼滤波方法生成用于评估背景的数据集；

(3)对图像进行预处理，首先用smooth类算子或mean类算子平滑图像，去除噪点；然后将图片转为灰度图和二值图，留待后面匹配特征与数据处理时用；

(4)采用optical_flow_mg算子计算光流场，并存储光流场信息；然后用threshold算子分割光流场，检测出运动目标；

所述检测出运动目标，具体为：

假设已有H(x，y)和I(x，y)两个图片，要得到H到I中对应像素的运动；设定物体时刻t位于(x,y)点，经过Δt后，物体在t+Δt时刻位于(x+Δx,y+Δy)点，则有：

L(x+Δx,y+Δy,t+Δt)＝L(x,y,t)；

对图像约束方程使用一级泰勒公式展开，得到:

L(x+Δx,y+Δy,t+Δt)＝L(x,y,t)+ΔL/Δx+ΔL/Δy+ΔL/Δt；

从方程得出:

δL/δx*Δx+δL/δy*Δy+δL/δt*Δt＝0

在(x，y)的一个小邻域内，亮度恒定，然后使用最小二乘法对邻域中的所有像素点求解基本的光流方程得出光流场信息；在有物体运动的位置，光流场和周围是不一样的，通过与前景信息的对比，即检测出运动目标；

(5)采用run_bg_esti算子根据背景数据集来估算背景和提取前景，通过形态学处理方法，分割出前景物体的区域，区域内存有各种特征；

(6)综合步骤(4)、(5)，筛选并存储运动目标的特征和特征点；

(7)对任意两个相邻视频帧而言，根据光流场得出的运动矢量场，寻找上一帧中出现的关键特征点在当前帧中的最佳位置，在当前帧的该位置附近搜索该特征点，实现目标追踪；

(8)检测运动目标并追踪目标，当目标在视野边缘消失时，相应的计数器加1；

(9)根据多机配合和位置信息，计算出任意时间内的总人流量。

2.根据权利要求1所述基于Halcon视觉算法的人流量统计方法，其特征在于，所述步骤S2的分步骤(5)、(6)共同实现运动目标跟踪，具体为：

对H图和I图分别提取特征点，在相邻的两帧内，对应的特征点只会移动很小的一段距离；H中的像素点(x,y)在I中的移动到了(x+u,y+v)的位置，偏移量为(u,v)；通过在前一帧的特征点位置附近搜索新的特征点，以匹配物体，实现目标跟踪。

3.根据权利要求1所述基于Halcon视觉算法的人流量统计方法，其特征在于，步骤S2的分步骤(1)中，所述图像为彩色图像。

4.根据权利要求1所述基于Halcon视觉算法的人流量统计方法，其特征在于，步骤S2的分步骤(6)中，所述运动目标的特征和特征点包含在region类中。

5.根据权利要求1所述基于Halcon视觉算法的人流量统计方法，其特征在于，步骤S2的分步骤(5)中，所述形态学处理方法包括开闭运算、灰度二值化。

6.一种基于Halcon视觉算法的人流量统计装置，用于实现权利要求1至5任一权利要求所述人流量统计方法，其特征在于：包括依次连接的图像输入模块、计算机、显示屏；其中

图像输入模块，包括实时视频输入装置、视频文件输入装置，将视频数据传输给计算机；

计算机，采用基于特征与梯度的光流法，对运动目标进行检测和运动目标跟踪；并通过Halcon编写视觉算法处理图像，统计人流量信息，再在VisualStudio编辑的操作界面中管理各项功能；

显示屏，用于显示图像以及人机交互。

7.根据权利要求6所述基于Halcon视觉算法的人流量统计装置，其特征在于：所述实时视频输入装置包括监控摄像头。

8.根据权利要求7所述基于Halcon视觉算法的人流量统计装置，其特征在于：所述实时视频输入装置还包括安装在监控摄像头的镜头上的偏振片。