[发明专利]一种基于人头检测的人数统计方法和系统

权利要求书

1.一种基于人头检测的人数统计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)读取监控视频获取的视频序列的第一帧作为当前帧；

(2)判断当前帧是检测帧还是追踪帧，如果是检测帧，则将预设的追踪列表设置为空，并转入步骤(3)，如果是追踪帧，则判断追踪列表是否为空，如果为空，则转入步骤(3)，否则转入步骤(6)；

(3)将当前帧输入训练好的目标检测模型，以得到多个目标框，并根据这些目标框判断该当前帧对应的追踪热区中是否存在人头框，如果存在则获取该追踪热区中的所有人头框，并进入步骤(4)，否则转入步骤(5)；

(4)根据当前帧上一帧中各个人头框与当前帧中各个人头框之间的质心距离获取当前帧中人头框的ID，并根据该当前帧中人头框的位置更新追踪列表，以得到更新后的追踪列表，然后进入步骤(8)；

(5)判断当前帧是否是视频序列的最后一帧，如果是则过程结束，否则获取视频序列的下一帧作为当前帧，并返回步骤(2)；

(6)使用目标跟踪算法对追踪列表中的每个人头框进行处理，以获取该人头框在当前帧中的新位置，并使用每个人头框在当前帧中的新位置更新追踪列表，以得到更新后的追踪列表；

(7)根据当前帧上一帧中各个人头框与当前帧中各个人头框之间的质心距离获取当前帧中人头框的ID；

(8)设置计数器i＝1；

(9)判断i是否大于当前帧对应的追踪热区中人头框的总数，如果是则返回步骤(5)，否则进入步骤(10)；

(10)根据更新后的追踪列表判断当前帧对应的追踪热区中第i个人头框的质心是否位于当前帧的前一帧中绊线的一侧，且位于当前帧中绊线的另一侧，如果是则启动计数器根据该人头框穿越绊线的运动方向进行人数统计，并将该人头框的ID标记为已计数，然后进入步骤(11)，否则直接进入步骤(11)；

(11)设置计数器i＝i+1，并返回步骤(9)。

2.根据权利要求1所述的人数统计方法，其特征在于，

追踪列表中记录的是检测帧中每个人头框的具体坐标位置；

当前帧对应的追踪热区指的是该追踪热区的范围能覆盖行人在当前帧中的进出区域。

3.根据权利要求1所述的人数统计方法，其特征在于，步骤(2)中判断当前帧是追踪帧还是检测帧具体为，如果当前帧的帧编号能够被常数值a整除，则该当前帧为检测帧，否则该当前帧为追踪帧，其中常数值a的取值大小是1到100。

4.根据权利要求1所述的人数统计方法，其特征在于，步骤(3)中判断当前帧中是否存在人头框，是通过判断追踪热区中目标框的置信度是否大于预设阈值，如果是则说明追踪热区中存在人头框，否则说明不存在人头框，其中预设阈值的取值范围是0到1之间。

5.根据权利要求1所述的人数统计方法，其特征在于，步骤(4)具体为，首先针对当前帧中每个人头框而言，计算其质心与当前帧的前一帧中每个人头框的质心之间的距离，从所有距离中选出距离最小值；然后，将当前帧中每个人头框对应的距离最小值分别与预设阈值进行比较，若小于预设阈值，则认为当前帧的该人头框在前一帧中出现过，此时把该距离最小值在前一帧中对应的人头框的ID分配给当前帧的该人头框；若大于或等于预设阈值，则认为当前帧的该人头框是新近出现的人头框，并为该人头框顺序分配新的唯一ID，其中预设阈值的取值范围是0到1000。

6.根据权利要求1所述的人数统计方法，其特征在于，用于人数统计的绊线是一条直线，并设置在追踪热区内。

7.一种基于人头检测的人数统计系统，其特征在于，包括：

第一模块，用于读取监控视频获取的视频序列的第一帧作为当前帧；

第二模块，用于判断当前帧是检测帧还是追踪帧，如果是检测帧，则将预设的追踪列表设置为空，并转入第三模块，如果是追踪帧，则判断追踪列表是否为空，如果为空，则转入第三模块，否则转入第六模块；

第三模块，用于将当前帧输入训练好的目标检测模型，以得到多个目标框，并根据这些目标框判断该当前帧对应的追踪热区中是否存在人头框，如果存在则获取该追踪热区中的所有人头框，并进入第四模块，否则转入第五模块；

第四模块，用于根据当前帧上一帧中各个人头框与当前帧中各个人头框之间的质心距离获取当前帧中人头框的ID，并根据该当前帧中人头框的位置更新追踪列表，以得到更新后的追踪列表，然后进入第八模块；

第五模块，用于判断当前帧是否是视频序列的最后一帧，如果是则过程结束，否则获取视频序列的下一帧作为当前帧，并返回第二模块；

第六模块，用于使用目标跟踪算法对追踪列表中的每个人头框进行处理，以获取该人头框在当前帧中的新位置，并使用每个人头框在当前帧中的新位置更新追踪列表，以得到更新后的追踪列表；

第七模块，用于根据当前帧上一帧中各个人头框与当前帧中各个人头框之间的质心距离获取当前帧中人头框的ID；

第八模块，用于设置计数器i＝1；

第九模块，用于判断i是否大于当前帧对应的追踪热区中人头框的总数，如果是则返回第五模块，否则进入第十模块；

第十模块，用于根据更新后的追踪列表判断当前帧对应的追踪热区中第i个人头框的质心是否位于当前帧的前一帧中绊线的一侧，且位于当前帧中绊线的另一侧，如果是则启动计数器根据该人头框穿越绊线的运动方向进行人数统计，并将该人头框的ID标记为已计数，然后进入第十一模块，否则直接进入第十一模块；

第十一模块，用于设置计数器i＝i+1，并返回第九模块。