发明名称 一种基于3D点云图像的室内人体检测方法
摘要 本发明公开了一种基于3D点云图像的室内人体检测方法,该方法包括如下步骤:步骤1、基于3D点云图像的分割与聚类;步骤2、非人体区域过滤;步骤3、人体区域检测。本发明首先使用空间几何信息进行绝大部分的过滤,将真正待处理区域减少到最小;其次,在于将不同细分领域的算法结合,既使用了图论中图上的染色算法,又使用了计算机视觉领域的支持向量机训练方法。这些方法的有机结合,获得了行之有效并且计算复杂度低的通用人体检测方法。
申请公布号 CN104751146A 申请公布日期 2015.07.01
申请号 CN201510172846.8 申请日期 2015.04.13
申请人 中国科学技术大学 发明人 陈凯;陈小平
分类号 G06K9/00(2006.01)I 主分类号 G06K9/00(2006.01)I
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人 杨学明;顾炜
主权项 一种基于3D点云图像的室内人体检测方法,其特征在于:该方法包括如下步骤:步骤1、基于3D点云图像的分割与聚类:首先,获取的3D点云图像需要转换到选取的坐标系,选取传感器所在的垂直投影地点作为(x,y)坐标,地面高度作为z坐标,平行于地面并指向摄像头前方为x轴正方向,垂直于地面为z轴正方向,在转化到这个坐标系以后,3D点云图像中每个像素点的坐标都代表符合实际空间几何的位置,即像素点的位置为像素在物理世界中的真实位置,后续处理全部都在转换坐标之后的点云图像上进行;其次,由于像素的高度信息表征该像素点在物理世界中的高度,因此用这个信息非常方便的找出地面,由于室内地面具有严格的水平特性,因此,像素高度等于地面高度的像素点,可以被直接归类为地面,由于人群一定站立在地面上,因此一旦将地面区域从图像中去除,所有剩下的像素点都属于人体或非人体的室内物体上,同时,未接触的人体或物体在图像中像素点不连通;第三,使用基于图连通的染色算法,对像素点进行分割聚类,对于上述去除地面以后的3D点云图像,每个像素点初始时都在只包含自己的集合中;依次扫描遍历图像中的相邻像素点,若两像素点的距离小于像素点在该距离的“合并距离”,那么两个像素点所在的集合将被合并,在经过一轮扫描以后,所有的像素点都属于一个确定的集合,而这些集合之间相互不连通;步骤2、非人体区域过滤:在获取上述连通集合以后,不同像素点集合区域可能差异极大,而由于人体区域占有的空间是有限的,通过空间尺寸可以迅速过滤掉一定不属于人体区域的像素点集合,考虑到有可能多个人体或人体与其他物体相连接,因此仅过滤较小的非人体区域,即尺寸上小于半个普通成年人个体大小的点云像素区域;步骤3、人体区域检测:在去除非人体的像素区域后,仅剩下可能是人体,或包含人体的像素区域;为了在这些区域中更准确的检测出人体,采用深度直方图特征,训练一个基于支持向量机的分类器用于检测人的头肩部区域。
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