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专利号: 2007100771818
申请人: 深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1、一种基于视频的智能数人系统,其包括一图像获取模块,用于监 控一指定区域,其特征在于,还包括一人员数目估计模块,其对从所述图 像获取模块获得的图像进行处理,并包括背景估计、基于前景块检测的人 员数目估计、基于头部检测的人员数目估计和综合检测结果四个模块,所 述四个模块设置采用一通用计算机实现,用于实时采集指定区域的视频图 像并根据每帧图像,结合基于前景块检测的人员数目估计和基于头部检测 的人员数目估计方式计算指定区域的人员数目;

其中,所述基于前景块检测的人员数目估计模块用于把实时的数字视 频图像的当前帧图像和当前的背景图像相减,同时把当前帧图像和前一帧 的图像相减;对相减得到的两幅图像进行与操作,得到当前的前景图像; 利用数学形态学方法对前景图像进行去噪声处理;对前景图像进行连通区 域标注,得到前景块检测数目;并根据前景块的面积估计前景块检测数目 中含有的人员数目;

所述基于头部检测的人员数目估计模块用于通过图像获取模块采集多 个垂直照射的头部样本,根据这些样本得到头部的色调、饱和度模板即色 调、饱和度直方图;根据色调、饱和度直方图得到当前帧的反投射图像; 在反投射图像被前景所限定的区域中标注连通区域,并用椭圆拟合各个连 通区域;统计符合一定长短轴比例的区域数目,作为检测到的头部数目, 即头部检测的人员数目估计。

2、根据权利要求1所述的智能数人系统,其特征在于,所述图像获 取模块包括一摄像头,垂直于所述被监控的指定区域固定设置;以及一视 频采集卡,连接控制所述摄像头,用于实时获取所述摄像头的监控图像并 处理成数字视频图像。

3、一种如权利要求1所述系统的处理方法,其包括以下步骤:

A.图像获取模块实时获取数字视频图像,并输入通用计算机;

B.在获得每帧数字视频图像后,采用人员数目估计模块估计该帧图 像中的人员数目,并具体包括:B1、对数字视频图像中进行背景估计,确定实时监控的数字视频 图像的前景和背景;

B2、基于前景块检测进行人员数目估计,其中,所述基于前景块 检测的人员数目估计具体包括:B21、把实时的数字视频图像的当前帧图像和当前的背景图像相 减,同时把当前帧图像和前一帧的图像相减;

B22、对相减得到的两幅图像进行与操作,得到当前的前景图像;

B23、利用数学形态学方法对前景图像进行去噪声处理;

B24、对前景图像进行连通区域标注,得到前景块检测数目;

B25、根据前景块的面积估计前景块检测数目中含有的人员数目;

B3、基于头部检测进行人员数目估计,其中基于头部检测进行人 员数目估计具体包括:B31、通过图像获取模块采集多个垂直照射的头部样本,根据这些 样本得到头部的色调、饱和度模板即色调、饱和度直方图;

B32、根据色调、饱和度直方图得到当前帧的反投射图像;

B33、在反投射图像被前景所限定的区域中标注连通区域,并用椭 圆拟合各个连通区域;

B34、统计符合一定长短轴比例的区域数目,作为检测到的头部数 目,即头部检测的人员数目估计;

B4、对步骤B2和步骤B3的检测结果进行综合,对连续三帧得到 的人员数目取均值得到当前帧的人员数目估计;

C、对步骤B4所得结果与预先设置的人员数目阈值进行比对,确定 是否报警。

4、根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤B1还包括:B11、对指定区域的背景建立初始的高斯模型,即通过采集一段时间 的背景视频图像后,计算每个象素点灰度值的均值和方差得到每 个象素点的高斯模型;

B12、在系统运行过程中,根据当前采集到的数字视频图像对高斯模 型的均值进行更新,以适应背景光照引起的背景变化。

5、根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤B12还包括:B121、当系统开始运行时,在视野内更换背景和增加不活动的物体时, 当前帧与初始背景的灰度值差值超过高斯模型方差,同时相邻帧 的差值均为0,当前帧与初始背景的灰度值差值不被判断为前景;

B122、系统将当前帧累加到背景样本视频中,重新建立图像上每个像 素点的高斯模型。