[发明专利]基于深度摄像和身高阈值像素标定的自动身高检测方法

说明书

本发明提供一种基于深度摄像和身高阈值像素标定的自动身高检测方法，解决了地铁乘客身高检测的遮挡、准确率不稳定等问题。本发明包括Kinect深度摄像机和贴在固定高度墙面上的乘客购票身高标定点，当人体深度位于标定点深度范围内时，比较人体头顶是否超过标定高度，若超过则标记为需购票乘客。具体系统包括：深度图像采集模块，负责提取人体深度图；图像处理模块，提取人体头顶深度轨迹点像素坐标与深度值；购票身高判定模块，比较人体头顶轨迹点与购票身高标定点高度大小，判定并标记乘客是否需要购票。

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，特别是涉及一种基于深度摄像和身高阈值像素标定的自动身高检测方法。

背景技术

身高是公共交通领域中乘客能够获得购票优惠的关键度量指标，身高检测是判定乘客是否存在逃票行为的首要任务。传统检测手段依赖人工使用度量尺逐一测量乘客身高，效率低，公共交通领域中因人流量大、度量标尺不易移动或携带等原因一直难以应用。在自动化身高检测方法中，利用闸机通道安装身高测量传感器可以有效获取乘客身高，但盲测方法无法区分人和物体，因而不能有效测量叠加人体身高；利用图像检测人体身高的方法需要首先识别人体区域，能够区分人和物体并对人体目标进行定位追踪，是一种较好的人体身高测量方法。

在轨道交通乘客环境中，人流量大，从而带来遮挡、人体叠加等不利于图像识别的情况，对一些需要识别地面、人体连通区域的乘客身高检测造成了一定困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种基于深度摄像和身高阈值像素标定的自动身高检测方法，该方法针对现有的基于图像检测身高需要识别完整地面、提取人体连通区域等特殊情形，提供一种基于深度图像和身高阈值检测区域来识别、标记轨道交通乘客是否需要购票乘车的方法。该方法可以在进出站闸机前方划定一片区域设置身高标线，经过该范围的乘客头顶高度超过标线高度即标记为需购票乘客，反之标记为免票乘客，乘客在标定区域内活动时的每一帧图像都可以完成一次身高检测，重复检测消除了遮挡、人体重叠、人体动作弯曲等情况的不利影响，提高了身高准确性。

系统实现了准确、快速、适应复杂情况的地铁乘客购票身高检测。具体实现由深度图像采集模块、图像处理模块、购票身高判定模块组成。

为了实现上述目的，本发明采取了以下技术方案：

深度图像采集模块，用于提取地铁乘客深度图像；

所述图像采集模块基于Kinect2.0摄像机采集乘客进出站闸机区域时的深度图像，摄像机垂直于进出站闸机界面安装在站厅顶部，调整倾斜角，使最佳有效视距位于闸机后的乘客进出站区域。

优选地，当人体深度处于购票身高阈值标定区域的深度范围内时，提取地铁乘客的深度图像，用于进一步图像处理中。

标定点至少为三个，优选地，购票身高阈值标定点区域由四个标定点构成，所述购票标定点由4个绿色或黄色等鲜艳的彩彩色贴纸组成，标定点固定安装在闸机进口左右两侧墙壁或柱子上，安装高度为乘客需购票的身高阈值H₀，前后两条连线与闸机界面平行，ABCD不要求一定为矩形。

进一步地，测量两标定点连线所在竖直面与摄像机的最远距离L_R和最近距离L_N，即最远标定点连线AB和最近标定点连线CD的深度值分别为L_R和L_N，且L_RL_N。

人体深度值只有在最大和最小之间才位于检测区域内才能比较高度；小于最小、大于最大就在检测区域外，因此，优选地，当监控场景中人体深度d小于标定点最大深度时触发图像采集模块，即dL_R时，图像采集模块开始收集人体运动的图像深度信息；当人体深度小于标定点最小深度时，即dL_N时，结束图像采集。提取的人体深度图像输入图像处理模块进行进一步处理。