專利名稱：出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀以及出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀對(duì)出入口人數(shù)的計(jì)數(shù)方法。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上尚沒有公開有這種基于圖像識(shí)別技術(shù)的出入口人數(shù)計(jì)數(shù)方法的儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過實(shí)時(shí)拍攝客人進(jìn)出某區(qū)域的圖像，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別通過該區(qū)域的人員數(shù)量和進(jìn)出行為而獲得進(jìn)出的人數(shù)統(tǒng)計(jì)流量的儀器，同時(shí)提供一種該出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的對(duì)出入口人數(shù)的計(jì)數(shù)方法。
為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了這樣一種出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀，由CCD攝像機(jī)及PC機(jī)組成，CCD攝像機(jī)固定安裝在出入口頂端，CCD攝像機(jī)與PC機(jī)通過線路連接，PC機(jī)上安裝有圖像采集卡以及圖像識(shí)別算法軟件，圖像識(shí)別算法軟件包含有五個(gè)模塊即目標(biāo)背景分離模塊、背景重建模塊、目標(biāo)圖像的后處理與識(shí)別模塊、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出模塊。
本發(fā)明提供了這樣一種出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的人數(shù)計(jì)數(shù)方法，人體圖像識(shí)別計(jì)數(shù)的步驟如下(1)，設(shè)備啟動(dòng)、初始化，程序開始初始化，圖像采集卡、計(jì)數(shù)器開始初始化；(2)，跟蹤目標(biāo)圖像采集，CCD攝像機(jī)對(duì)經(jīng)過出入口的人體垂直投影采集跟蹤圖像，圖像傳送到PC機(jī)；(3)，中值濾波圖像，PC機(jī)對(duì)傳送過來的圖像進(jìn)行濾波處理，判斷目標(biāo)圖像是否清晰可用，濾波處理可以進(jìn)行I次，I次后目標(biāo)圖像仍不可用，可重新采集下一張目標(biāo)圖像；(4)，目標(biāo)存在判斷，判斷是否有物體通過，即是否有目標(biāo)存在？如判斷沒有物體通過，則重新進(jìn)行目標(biāo)圖像采集；(5)，圖像保存，若有目標(biāo)存在，則保存該張圖像；(6)，目標(biāo)背景分離，對(duì)保存的當(dāng)前圖像進(jìn)行背景分離，即去除當(dāng)前圖像的固定場(chǎng)景；(7)，目標(biāo)背景重建，給去除了固定場(chǎng)景后的當(dāng)前圖像添加單色背景；(8)，連通性分析，在有單色背景的圖像上去除不連續(xù)的斷點(diǎn)或不明陰影；(9)，虛假目標(biāo)去除，判斷剩余目標(biāo)圖像是否符合標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)圖像，不符合的去除；(10)，粘連目標(biāo)分離，消除掉目標(biāo)圖像附近的斑點(diǎn)，進(jìn)一步明確目標(biāo)范圍，并在明確的目標(biāo)范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)邊緣修整，以符合標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)圖像的判斷；
(11)，判斷目標(biāo)是否為人，與標(biāo)準(zhǔn)人體目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷目標(biāo)是否為人，如不是人，則重新采集目標(biāo)圖像；(12)，判斷目標(biāo)是否進(jìn)入，與保存的前一副目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷是否為進(jìn)入行為；(13)，計(jì)數(shù)，如為進(jìn)入行為，進(jìn)入人數(shù)加一，如為出去行為，則出去人數(shù)加一；(14)，輸出結(jié)果，輸出進(jìn)入人數(shù)總量、出去人數(shù)總量，以及總進(jìn)出人數(shù)量；(15)結(jié)束。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀及其計(jì)數(shù)方法可以適應(yīng)各種秩序情況下的人員進(jìn)出行為的人數(shù)統(tǒng)計(jì)，在最無秩序的客人進(jìn)出行為條件下也能獲得最精確的識(shí)別結(jié)果。


圖1為本發(fā)明出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的系統(tǒng)方塊圖。
圖2為本發(fā)明出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的系統(tǒng)模塊圖。
圖3為本發(fā)明出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀對(duì)出入口人數(shù)的計(jì)數(shù)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖通過在長(zhǎng)途客車車門上安裝本發(fā)明出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀并應(yīng)用其計(jì)數(shù)方法的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
將單臺(tái)CCD攝像機(jī)安裝在靠近車門附近的頂棚上，CCD攝像機(jī)與PC機(jī)通過線路連接，PC機(jī)上安裝有圖像采集卡以及圖像識(shí)別算法軟件，圖像識(shí)別算法軟件包含有五個(gè)模塊即目標(biāo)背景分離模塊、背景重建模塊、目標(biāo)圖像的后處理與識(shí)別模塊、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出模塊。CCD攝像機(jī)鏡頭方向垂直于水平面并面向出入口或者鏡頭面向出入口與水平面成某固定角度。角度的確定原則為保證人與人之間的相互遮擋盡可能少，攝像機(jī)在白天采用可見光成像，晚上則可以增加某種補(bǔ)光措施如為紅外線光。CCD攝像機(jī)采用自動(dòng)光圈、手動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)快門、PAL制式，鏡頭外形為球面，鏡頭成像尺寸為1/2英寸，鏡頭分辨率≥38線/毫米，最小工作距離≤200毫米，標(biāo)準(zhǔn)C/CS接口，具體接口需要與所選擇的攝像頭相配合。攝像頭CCD尺寸為1/2英寸，CCD分辨率≥360線，色彩信息為彩色電視信號(hào)輸出，工作制式為支持隔行掃描PAL制式，標(biāo)準(zhǔn)625行，25幀(50場(chǎng))/秒，信噪比≥50分貝，最低工作照度≤0.1Lux，輸出接口為RS170，同步方式為內(nèi)同步或者外同步，供電電源為直流24V或者12V。PC機(jī)上的圖像采集卡支持PAL制式和NTSC制式，隔行掃描，支持RGB888、YUV和純灰度等圖像格式，輸出圖像的最大尺寸PAL制式為768×576，NTSC制式為640×480，輸出圖像的大小可編程調(diào)節(jié)，同步方式為自同步或程序設(shè)置，晶振頻率為預(yù)設(shè)或可編程控制。
圖像識(shí)別算法軟件中的目標(biāo)背景分離模塊采用深度融合目標(biāo)背景分離即當(dāng)前幀圖像與背景圖像比較，當(dāng)前幀圖像與前一幀圖像比較，然后進(jìn)行深度融合。背景重建模塊采用多步中值濾波背景重建或者最大出現(xiàn)概率背景重建。目標(biāo)圖像的后處理與識(shí)別模塊采用連通性分析、虛假目標(biāo)消除、粘連目標(biāo)分離三種處理手段以及輪廓形狀與配置結(jié)構(gòu)對(duì)比識(shí)別手段。目標(biāo)檢測(cè)跟蹤模塊是在目標(biāo)背景分離模塊處理的基礎(chǔ)上，按最近鄰優(yōu)先原則進(jìn)行直方圖相關(guān)匹配，對(duì)匹配失效目標(biāo)，直接搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)像素值進(jìn)行匹配，同時(shí)，對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行跟蹤。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出模塊根據(jù)識(shí)別結(jié)果，記錄和更新出入口人數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果后輸出。
攝像機(jī)通過可見光成像可以監(jiān)視乘客上下車門附近的全部踏步區(qū)域，由于鏡頭垂直于水平面或者面向車門與水平面成某個(gè)固定的夾角，從視角上，乘客相互之間發(fā)生遮擋的可能性最小，這有利于降低由此造成的乘客計(jì)數(shù)錯(cuò)誤率，從整體上提高了識(shí)別算法的正確性。乘客的頭部與雙肩或人體上身正投影的形狀及其配置結(jié)構(gòu)設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)人體目標(biāo)圖像，通過追蹤這種特征的運(yùn)動(dòng)方向來區(qū)分乘客的上下車行為。
權(quán)利要求
1.一種出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀，由CCD攝像機(jī)及PC機(jī)組成，其特征在于CCD攝像機(jī)固定安裝在出入口頂端，CCD攝像機(jī)與PC機(jī)通過線路連接，PC機(jī)上安裝有圖像采集卡以及圖像識(shí)別算法軟件，圖像識(shí)別算法軟件包含有五個(gè)模塊即目標(biāo)背景分離模塊、背景重建模塊、目標(biāo)圖像的后處理與識(shí)別模塊、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的出入口人數(shù)計(jì)數(shù)儀的人數(shù)計(jì)數(shù)方法，其特征在于人體圖像識(shí)別計(jì)數(shù)的步驟如下(1)，設(shè)備啟動(dòng)、初始化，程序開始初始化，圖像采集卡、計(jì)數(shù)器開始初始化；(2)，跟蹤目標(biāo)圖像采集，CCD攝像機(jī)對(duì)經(jīng)過出入口的人體垂直投影采集跟蹤圖像，圖像傳送到PC機(jī)；(3)，中值濾波圖像，PC機(jī)對(duì)傳送過來的圖像進(jìn)行濾波處理，判斷目標(biāo)圖像是否清晰可用，濾波處理可以進(jìn)行I次，I次后目標(biāo)圖像仍不可用，可重新采集下一張目標(biāo)圖像；(4)，目標(biāo)存在判斷，判斷是否有物體通過，即是否有目標(biāo)存在？如判斷沒有物體通過，則重新進(jìn)行目標(biāo)圖像采集；(5)，圖像保存，若有目標(biāo)存在，則保存該張圖像；(6)，目標(biāo)背景分離，對(duì)保存的當(dāng)前圖像進(jìn)行背景分離，即去除當(dāng)前圖像的固定場(chǎng)景；(7)，目標(biāo)背景重建，給去除了固定場(chǎng)景后的當(dāng)前圖像添加單色背景；(8)，連通性分析，在有單色背景的圖像上去除不連續(xù)的斷點(diǎn)或不明陰影；(9)，虛假目標(biāo)去除，判斷剩余目標(biāo)圖像是否符合標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)圖像，不符合的去除；(10)，粘連目標(biāo)分離，消除掉目標(biāo)圖像附近的斑點(diǎn)，進(jìn)一步明確目標(biāo)范圍，并在明確的目標(biāo)范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)邊緣修整，以符合標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)圖像的判斷；(11)，判斷目標(biāo)是否為人，與標(biāo)準(zhǔn)人體目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷目標(biāo)是否為人，如不是人，則重新采集目標(biāo)圖像；(12)，判斷目標(biāo)是否進(jìn)入，與保存的前一副目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷是否為進(jìn)入行為；(13)，計(jì)數(shù)，如為進(jìn)入行為，進(jìn)入人數(shù)加一，如為出去行為，則出去人數(shù)加一；(14)，輸出結(jié)果，輸出進(jìn)入人數(shù)總量、出去人數(shù)總量，以及總進(jìn)出人數(shù)量；(15)結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)出入口人數(shù)計(jì)數(shù)的方法及儀器，由CCD攝像機(jī)及PC機(jī)組成，CCD攝像機(jī)固定安裝在出入口頂端，與PC機(jī)通過線路連接，PC機(jī)上安裝有圖像采集卡以及圖像識(shí)別算法軟件，圖像識(shí)別算法軟件包含有五個(gè)模塊即目標(biāo)背景分離模塊、背景重建模塊、目標(biāo)圖像的后處理與識(shí)別模塊、目標(biāo)檢測(cè)跟蹤模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)輸出模塊；其計(jì)數(shù)方法為圖像采集卡循環(huán)采集圖像，實(shí)時(shí)識(shí)別采集完畢的每幀圖像，然后對(duì)該目標(biāo)圖像進(jìn)行目標(biāo)背景分離、重建，連通性分析，虛假目標(biāo)消除，粘連目標(biāo)分離后與標(biāo)準(zhǔn)人體目標(biāo)圖像進(jìn)行對(duì)比，判斷進(jìn)出行為，最后對(duì)進(jìn)出人數(shù)計(jì)數(shù)輸出。本發(fā)明可以適應(yīng)各種秩序情況下的人員進(jìn)出的人數(shù)統(tǒng)計(jì)。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1687955SQ20051002518
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者姚薇 申請(qǐng)人:上海遙薇實(shí)業(yè)有限公司