一種基于soc的人數檢測統(tǒng)計方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及人流檢測技術領域，特別是涉及一種基于S0C的人數檢測統(tǒng)計方法及 系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和進步，世界上人口的密度越來越大。同時隨著生活水平的 日益提高，人們的生活方式也在逐漸發(fā)生變化。人們外出的機會，旅游的意識逐漸增強。為 此，公共場所如商場、景區(qū)、火車站等地的人流量逐步增大。而這些公共場所的人流量過大 時，會造成很大的安全隱患，容易引起人流擁擠和踩踏等意外事件的發(fā)生，造成嚴重的安全 事故。因為對于人流行為的研究，對人流的檢測，跟蹤和統(tǒng)計在現(xiàn)代社會中越來越引起人們 的重視，也發(fā)揮著越來越重要的地位。
[0003] 與此同時，基于人體運動分析的自動化人流檢測和分析可以大量的節(jié)約人力和物 力成本，實現(xiàn)不間斷的自動監(jiān)控，統(tǒng)計和報警。通過對人體行為的分析和預測，人流的統(tǒng)計， 可以實時地對公共場所進出口人數進行控制，從而避免和預防危險事故的發(fā)生。同時，對人 流的檢測和分析還可以實現(xiàn)其他方面的應用。如幫助建筑設計師優(yōu)化建筑物的結構設計， 交通路口的行人監(jiān)控等等。因此對人流的檢測、統(tǒng)計、分析對于經濟的發(fā)展及社會的穩(wěn)定， 特別是公共場所的危險事故預防和人流控制有著至關重要的作用。
[0004] 隨著S0C技術的發(fā)展，出現(xiàn)了集ARM等微處理器與FPGA算法處理單元于一體的大規(guī) 模嵌入式芯片。其軟硬件的協(xié)同設計，既能夠發(fā)揮FPGA在處理方面的計算優(yōu)勢，又能夠充分 利用ARM在處理復雜控制算法、運行操作系統(tǒng)等方面的優(yōu)勢。利用硬件來實現(xiàn)本系統(tǒng)，可以 大大的提高人流統(tǒng)計的實時性和處理速度，實現(xiàn)高效實時的人流統(tǒng)計。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于S0C的人數檢測統(tǒng)計方法及系統(tǒng)，可 實現(xiàn)高效實時的人數統(tǒng)計。
[0006] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種基于S0C的人數檢測統(tǒng)計 方法，包括以下步驟：
[0007] (1)通過圖像獲取裝置采集視頻數據，并根據圖像獲取裝置的安裝位置，來確定背 景活動區(qū)域和目標活動區(qū)域；
[0008] (2)對背景活動區(qū)域的圖像進行高斯背景建模，實現(xiàn)背景圖像的實時更新；
[0009] (3)利用背景圖像與檢測到的當前目標圖像進行對比，通過背景差分法得出前景， 根據背景活動區(qū)域對獲得的前景圖進行標記；
[0010] (4)對獲得的前景圖進行二值化處理，并對獲得的二值化圖像進行連通域標記；
[0011] (5)假設K表示第K個連通域，N表示連通域的個數;判定K是否小于或等于N，若K小 于或等于N，則執(zhí)行步驟(6)，否則執(zhí)行步驟(7);
[0012] (6)在連通域K中，計算出局部人數Ρκ，其中：PK = Count(K)/Number;Count(K)為第K 個連通域的像素點個數;Number為該連通域中以人體特征為單位的最小外接矩形包含的像 素點個數;若Ρκ2 1，將K加1，進入步驟(7);否則，視為計算錯誤，此連通域不存在行人目標；
[0013] (7)計算一幀圖像中整體人數Ρ，其中
，即一幀圖像中整體人數等于該幀 圖像中所有的連通域計算出的局部人數Ρκ的總和。
[0014] 所述步驟（1)和步驟(2)之間還包括根據背景活動區(qū)域對視頻中的每一幀進行差 錯檢測的步驟。
[0015] 所述步驟(2)還包括根據圖像獲取裝置的安裝位置，對仿射變換帶來的失真進行 修正的步驟。
[0016] 利用硬件的實時性和并行性，對連續(xù)三幀圖像進行處理，并對三幀圖像得到的結 果進行綜合分析，實現(xiàn)人群的跟蹤。
[0017] 所述步驟(6)的計算局部人數中利用人的肩膀兩側相對于頭部對稱的特性將圖像 中的人與物體有效識別開來。
[0018] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:還提供一種基于S0C的人數檢測統(tǒng) 計系統(tǒng)，包括圖像獲取裝置、FPGA處理單元、微處理器和結果顯示單元;所述圖像獲取裝置 用于采集實時視頻數據，并輸入到與所述FPGA單元相連的存儲器中；所述微處理器控制 FPGA單元進行如上述的基于S0C的人數檢測統(tǒng)計方法的處理;所述結果顯示單元用于顯示 結果。
[0019] 所述結果顯示單元通過WIFI模塊輸出，用戶借助WEB服務器，結合微信訂閱號，搭 建用戶與終端的通道，通過進入公眾號即可查詢當前人流。
[0020] 有益效果
[0021] 由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效 果:本系統(tǒng)體積小巧、輕便，便于安裝在高處(棚頂、柱子頂部等），能夠有效避免人流遮擋問 題。本發(fā)明在對采集到的視頻圖像分析過程中，利用硬件的實時性和并行性對連續(xù)三幀圖 像進行處理，并對三幀圖像得到的結果進行綜合分析，實現(xiàn)人群的跟蹤，降低由一幀圖像得 到的統(tǒng)計結果的誤差，從而更準確地獲取實時人數統(tǒng)計結果。此外，本發(fā)明結合了微信訂閱 號，搭建了用戶與終端交互的新通道。實現(xiàn)了系統(tǒng)與控制中心的無線通信，避免了有線傳輸 帶來的安裝限制等問題。用戶只要打開微信就能實現(xiàn)對系統(tǒng)的使用。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結構框圖；
[0023]圖2是系統(tǒng)不同的位置導致的幾何失真示意圖；
[0024]圖3是以人體特征為單位的最小外接矩形定義圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明的流程圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0027] 如圖1所示為系統(tǒng)整體框圖，包括圖像獲取裝置、FPGA處理單元、微處理器和結果 顯示單元。圖像獲取裝置使用置于高處的紅外攝像頭，采集實時視頻數據輸入到存儲器;微 處理器控制讀取圖像幀，F(xiàn)PGA進行人流檢測算法處理。人流檢測算法主要包括運動目標的 檢測、識別及跟蹤，人數統(tǒng)計結果。結果顯示單元通過WIFI模塊輸出，用戶可以借助WEB服務 器，結合微信訂閱號，搭建用戶與終端的通道，通過進入公眾號即可查詢當前人流量。當人 流過多時，還可以提供警報作用。
[0028] 如圖2所示為區(qū)域不同位置獲取圖像導致的幾何失真。對于不同位置，需對仿射變 換帶來的失真進行修正。背景活動區(qū)域為攝像頭正下方活動區(qū)域時，捕獲的圖像基本不產 生失真;在其它位置時，隨著系統(tǒng)所處的高度，角度以及運動目標所處位置的不同，捕獲到 的圖像會發(fā)生失真。因此當原始場景中各部分之間的空間關系與圖像中各對應像素間的空 間關系不一致時，需要通過幾何變換來校正失真圖像總的各像素位置以重新得到像素間原 來應有的空間關系。可根據系統(tǒng)的位置，目標的不同區(qū)域來獲取不同的修正系數，對捕獲的 圖像進行修正。
[0029] 如圖3所示為以人體特征為單位的最小外接矩形定義圖。在連通域分析中，本發(fā)明 考慮到人的肩膀