[发明专利]一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法

权利要求书

1.一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：

(S1)：监控相机采集排队区域内的视频，经过解码后发送给人形头部检测器，人形头部检测器收到实时帧图像后，检测出其中的人形头部区域，同时每个人形头部由一个向量(x，y，t)表示，其中x，y为人形头部中心在图像中的坐标，t为人形头部的采集时间；

(S2)：人脸特征描述器由图像质量评价模块和人脸特征提取模块组成，人脸特征描述器收到人形头部检测器的检测结果后，由图像质量评价模块通过分析头部图像的姿态、清晰度多个维度的信息后，选择其中有清晰完整人脸的人形头部图像，然后用人脸特征提取模块将人脸图像映射为人脸特征向量；

(S3)：将30min以内的所有人脸特征保存在一个缓存池中，当出现新的质量满足要求的人脸图像时，则用其人脸特征在缓存池中进行匹配搜索，查找与其相似度最大的人脸特征，如果最大相似度大于既定阈值，则认为匹配成功，剔除间隔时间过小的匹配，然后获取匹配成功的2个人脸特征所代表人脸图像的位置和帧采样时间，发送给排队速度估计器；

(S4)：排队速度估计器动态维护一个“点对——人数”映射表，点对为人员队列上的两点的图像坐标，可用向量表示为(X，Y，U，V)，其中(X，Y)为近相机点坐标，(U，V)为远相机点坐标，人数为人员队列上两点之间的人员个数，在每个帧周期，排队速度估计器获取人形头部检测器的检测结果，得到队列上排队人员的图像坐标(X1，Y1)(X2，Y2)…(Xn，Yn)和当前帧采样时间Ti，排队人员坐标按其到相机的距离从近到远排列，当前排队长度用人数表示即为n，然后将n个坐标穷举组合为m＝n*(n-1)/2个“点对”，并统计每个“点对”之间的点的个数，当前帧得到的“点对——人数”样本可表示为((X1，Y1，U1，V1)，P1，Ti)，((X2，Y2，U2，V2)，P2，Ti)…((Xm，Ym，Um，Vm)，Pm，Ti)；

(S5)：更新“点对——人数”映射表，其具体过程为随机抽取1/10的当前帧“点对——人数”的样本送入映射表，并从映射表中删除采集时间超时的“点对——人数”样本；

(S6)：排队速度估计器收到新的匹配成功的人脸对信息后，设该人脸对的图像坐标分别为(Xnew，Ynew)，(Unew，Vnew)，帧采样时间分别为Ti1，Ti2，则人脸对坐标可向量表示为(Xnew，Ynew，Unew，Vnew)，然后在映射表中搜索与其欧式距离最近的前k个“点对”，取得前k个“点对”对应的“人数”，对k个“人数”求平均得到Pmean，Pmean即为Ti1至Ti2时间内队列通过人数的估计值，进而得到排队速度(Ti2-Ti1)/Pmean，单位为秒/人，由此可得当前排队长度为n，排队速度为(Ti2-Ti1)/Pmean，则排队等待时长为n*(Ti2-Ti1)/Pmean。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S1)中，在视频采集的过程中采用大于10帧/秒的处理频率。

3.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S1)中，人形头部检测器的算法为YOLO或CenterNet。

4.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S3)中，在查找相似度最大的人脸特征时，采用余弦距离的方法进行查找。

5.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S3)中，既定阈值为0.6以上。

6.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S3)中，对间隔时间在30s或30s以内的匹配进行剔除。

7.根据权利要求1所述的一种基于人脸速度估计的排队时长测量方法，其特征在于：所述步骤(S4)中，“点对”之间的点个数包括近相机点，不包括远相机点。