发明名称 一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法
摘要 本发明涉及一种人流量统计方法。一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法。首先采用混合编码本算法对视频进行背景建模,检测并分割出运动目标;其次,采用光流法计算运动矢量得到运动目标的速度和方向,根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人,剔除车辆目标,提取行人目标并计算行人方向;最后,设置虚拟门,根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向,对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数。本发明适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计,通过运动目标检测、行人提取,然后采用虚拟门技术实时统计往返人流量,统计正确率达到90%。适用于室外环境下光照多变、倾斜角度拍摄且角度变化、人体分辨率小、人车混行等复杂情况。
申请公布号 CN102819764B 申请公布日期 2015.07.08
申请号 CN201210252649.3 申请日期 2012.07.18
申请人 郑州金惠计算机系统工程有限公司 发明人 彭天强;张晨民;赵慧琴;孙晓峰;李丙涛;陈智
分类号 G06M11/00(2006.01)I;G06T7/20(2006.01)I 主分类号 G06M11/00(2006.01)I
代理机构 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 代理人 白毅明
主权项 一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法,其特征是:采用混合编码本算法对视频进行背景建模,检测并分割出运动目标;采用光流法计算运动矢量,得到运动目标的速度和方向,根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人,剔除车辆目标,提取行人目标并计算行人方向,对于交通路口的行人和车辆,它们的速度和方向都是不同的,采用光流法计算目标的运动矢量,得到其速度和方向,据此区分出行人和车辆,在采用光流法计算目标的运动矢量之前,要对图像中的场景进行标定,选择虚拟门位置,将虚拟门划分为若干个子区域,所述运动矢量计算是在所述若干个子区域内进行的;设置虚拟门,根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向,对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数;其中,编码本模型算法为当前图像的每一个像素建立一个编码本CB结构,每个编码本结构由多个码元CW组成,CB和CW的形式如下:CB={CW1,CW2,...CWn,t} CW={IHigh,ILow,max,min,t_last,stale} 其中n为一个CB中所包含的CW的数目,当n太小时,退化为简单背景,当n较大时可以对复杂背景进行建模,t为CB更新的次数,CW是一个6元组,其中IHigh和ILow作为更新时的学习上下界,max和min记录当前像素的最大值和最小值,上次更新的时间t_last和陈旧时间stale用来删除很少使用的码元,假设当前训练图像I中某一像素为I(x,y),该像素的CB的更新算法如下,另外记背景阈值的增长判定阈值为Bounds:(1)CB的访问次数加1;(2)遍历CB中的每个CW,如果存在一个CW中的IHigh和ILow满足ILow≤I(x,y)≤IHigh,则转(4);(3)创建一个新的码元CWnew加入到CB中,CWnew的max与min都赋值为I(x,y),IHigh=I(x,y)+Bounds,ILow=I(x,y)‑Bounds,并且转(6);(4)更新该码元的t_last,若当前像素值I(x,y)大于该码元的max,则max=I(x,y),若I(x,y)小于该码元的min,则min=I(x,y);(5)更新该码元的学习上下界,以增加背景模型对于复杂背景的适应能力,具体做法是:若IHigh<I(x,y)+Bounds,则IHigh增长1,若ILow>I(x,y)‑Bounds,则ILow减少1;(6)更新CB中每个CW的stale;使用已建立好的CB进行运动目标检测的方法很简单,设置判断前景的范围上下界为maxMod和minMod,对于当前待检测图像上的某一像素I(x,y),遍历它对应像素背景模型CB中的每一个码元CW,若存在一个CW,使得I(x,y)<max+maxMod并且I(x,y)>min‑minMod,则I(x,y)被判断为背景,否则被判断为前景,在实际使用码本进行运动检测时,除了要隔一定的时间对CB进行更新的同时,需要对CB进行一个时间滤波,目的是去除很少被访问到的CW,其方法是访问每个CW的stale,若stale大于一个阈值,移除该CW;生成多个编码本模型以适应室外多变的光照条件即混合编码本模型;混合编码本算法检测运动目标的流程如下:(1)选择视频的前n帧图像建立混合编码本背景模型;(2)利用已建立的混合编码本背景模型检测前景,即运动目标;对于当前待检测图像,以灰度直方图、均值为特征选择一个合适的编码本,如果没有找到合适的编码本,则当前检测图像上的所有像素均为前景,如果找到合适的编码本,对于当前检测图像上的某一像素I(x,y),遍历该编码本的每一个码元,若存在一个码元的上下界包含该像素,则被判断为背景,否则被判断为前景;(3)定期更新模型,并对编码本进行时间滤波,去除很少被访问到的码元;(4)若检测继续,转(2),否则结束。
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