一種基于立體視覺(jué)的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)方法、系統(tǒng)以及雙目相機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及圖像監(jiān)控及處理技術(shù)，具體而言，設(shè)及一種基于圖像處理的人流量統(tǒng) 計(jì)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 人流量的統(tǒng)計(jì)可廣泛應(yīng)用于是公交、大己、商場(chǎng)、展館，建筑通道等需要統(tǒng)計(jì)人流 量的場(chǎng)所，從而為管理和決策者們提供不可缺少的數(shù)據(jù)支持。對(duì)于公交大己等場(chǎng)所而言，人 流量可W輔助職能部口對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。對(duì)于零售業(yè)而言，人流量可W與銷售量聯(lián)系到 一起，為商業(yè)決策者進(jìn)行商業(yè)依據(jù)。
[0003] 目前的人流量統(tǒng)計(jì)方法主要分為人工式、機(jī)械式、紅外式和單目視頻幾種，該幾種 人流量統(tǒng)計(jì)方法在實(shí)際的應(yīng)用都存在相應(yīng)的問(wèn)題：
[0004] 人工式工作效率低，浪費(fèi)人力資源；
[0005] 機(jī)械式需要在通道下埋設(shè)感應(yīng)踏板，當(dāng)人員通過(guò)時(shí)觸動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，該種方式在 人員密集通過(guò)時(shí)很容易漏計(jì)誤計(jì)；
[0006] 紅外式是利用紅外感應(yīng)器在人員經(jīng)過(guò)時(shí)感應(yīng)人員進(jìn)行人數(shù)統(tǒng)計(jì)，而該種方法在人 流有遮擋時(shí)很難被紅外感應(yīng)器感應(yīng)到；同時(shí)，機(jī)械和紅外兩種方式只能統(tǒng)計(jì)單一方向的人 數(shù)，不能區(qū)分進(jìn)出兩個(gè)方向；
[0007] 單目視頻的方式主要是通過(guò)采集應(yīng)用場(chǎng)所的人流量視頻，進(jìn)行人體模板掃描，判 斷方向進(jìn)行計(jì)數(shù)，該方式環(huán)境適應(yīng)性差，在移動(dòng)場(chǎng)所很難應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引針對(duì)現(xiàn)有人流量統(tǒng)計(jì)方案所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的如下：
[0009] 目的1 ;提供一種基于立體視覺(jué)的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)方法，能夠高效、準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì) 不同人流進(jìn)出口場(chǎng)景下的人數(shù)。
[0010] 目的2 ;提供一種基于立體視覺(jué)的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 能夠準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)不同人流進(jìn)出口場(chǎng)景下的人數(shù)并為決策者提供數(shù)據(jù)支持。
[0011] 目的3 ;提供一種雙目相機(jī)，該雙目相機(jī)能夠應(yīng)用于各種場(chǎng)合同步采集左右圖像。
[0012] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0013] 針對(duì)目的1 ;一種基于立體視覺(jué)的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)方法，該方法包括如下步驟：
[0014] (1)同步采集雙目圖像；
[001引 似對(duì)雙目圖像進(jìn)行校正，生成對(duì)應(yīng)極線平行的雙目圖像對(duì)；
[0016] 做將校正過(guò)的雙目圖像進(jìn)行立體匹配，生成雙目圖像視差圖；
[0017] (4)在生成的視差圖中對(duì)行人目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)；
[0018] (5)在視差圖像中對(duì)行人目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和計(jì)數(shù)。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中利用水平平行的雙目相機(jī)采集圖像，使得左右圖像的對(duì) 應(yīng)水平極線盡可能平行，且左右相機(jī)同時(shí)進(jìn)行連續(xù)采集。
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中校正雙目圖像的過(guò)程如下：
[0021] 21)采用離線標(biāo)定的方式對(duì)雙目相機(jī)分別進(jìn)行標(biāo)定，得到雙目相機(jī)的標(biāo)定參數(shù)；
[0022] 22)通過(guò)雙目攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集圖像數(shù)據(jù)，得到原始的雙目圖像；
[002引 2如再基于Bouguet算法，對(duì)雙目相機(jī)采集的原始的雙目圖像進(jìn)行校正，得到極線 平行的雙目圖像。
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中對(duì)雙目圖像進(jìn)行立體匹配的過(guò)程如下：
[0025] 31)首先對(duì)校正好的的雙目圖像進(jìn)行亮度歸一化和加強(qiáng)紋理的預(yù)處理；
[0026] 32)基于SAD窗口進(jìn)行捜索得到對(duì)應(yīng)匹配點(diǎn)，得到相應(yīng)的初始視差圖；
[0027] 33)匹配過(guò)程結(jié)束之后，對(duì)匹配得到的初始視差圖進(jìn)行再過(guò)濾，去除壞的匹配點(diǎn)， 輸出視差連續(xù)的雙目圖像視差圖。
[002引優(yōu)選的，步驟（4)中進(jìn)行行人目標(biāo)檢測(cè)時(shí)，根據(jù)步驟（3)確定的雙目圖像視差圖的 特性，對(duì)視差圖采用分層二值化后再進(jìn)行連通域檢測(cè)。進(jìn)一步的，所述檢測(cè)過(guò)程如下：
[0029] 41)采用分層闊值的二值化方法，進(jìn)行連通域掃描，首先掃描闊值最大層的連通 域，對(duì)符合條件的連通域標(biāo)記為行人目標(biāo)；
[0030] 42)然后依次降低闊值進(jìn)行二值化，并進(jìn)行連通域掃描，將掃描結(jié)果和上一層進(jìn)行 分析比較，保留新目標(biāo)，更新舊目標(biāo)，去除偽目標(biāo)；
[0031] 43)當(dāng)所有層都進(jìn)行過(guò)連通域檢測(cè)或在某一層出現(xiàn)了目標(biāo)粘連時(shí)，停止檢測(cè)。
[0032] 優(yōu)選的，所述步驟巧）中進(jìn)行行人目標(biāo)跟蹤和計(jì)數(shù)時(shí)，首先，通過(guò)對(duì)帖與帖之間的 目標(biāo)進(jìn)行關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤，再通過(guò)目標(biāo)跟蹤，計(jì)算出目標(biāo)在不同帖中的運(yùn)動(dòng)軌跡，并分析 目標(biāo)的進(jìn)出方向進(jìn)行計(jì)數(shù)。進(jìn)一步的，具體跟蹤和計(jì)數(shù)時(shí)，采用基于特征的多目標(biāo)跟蹤方 法，得到人的運(yùn)動(dòng)軌跡，并根據(jù)事先規(guī)定的計(jì)數(shù)規(guī)則，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到某個(gè)地方滿足計(jì)數(shù)要求時(shí)進(jìn) 行計(jì)數(shù)，其中特征采用了人的深度，位置和重疊面積；計(jì)數(shù)規(guī)則為雙線計(jì)數(shù)，即同時(shí)通過(guò)兩 條線的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)才計(jì)數(shù)。
[0033] 針對(duì)目的2 ;-種基于立體視覺(jué)的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，所述統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括：
[0034] 雙目相機(jī)，所述雙目相機(jī)用于拍攝行人進(jìn)出口的雙目視頻圖像；
[0035] 雙目采集模塊，所述雙目采集模塊同步采集雙目相機(jī)拍攝的雙目視頻圖像；
[0036] DSP視頻處理模塊，所述DSP視頻處理模炔基于上述的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)方法對(duì) 雙目采集模塊采集的雙目視頻圖像進(jìn)行人流量統(tǒng)計(jì)；
[0037] 網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊將雙目采集模塊采集的雙目視頻圖像W及DSP 視頻處理模塊統(tǒng)計(jì)的結(jié)果發(fā)送至終端數(shù)據(jù)分析模塊；
[003引終端數(shù)據(jù)分析模塊，所述終端數(shù)據(jù)分析模炔基于時(shí)間和空間對(duì)DSP視頻處理模塊 統(tǒng)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行分析。
[0039] 優(yōu)選的，所述雙目相機(jī)水平放置，其鏡頭焦距和鏡頭間距可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)視野 大小限制的條件W及場(chǎng)景的安裝條件進(jìn)行選擇和調(diào)節(jié)。
[0040] 優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊提供的傳輸模式包含有線和無(wú)線，其中有線模式采用 網(wǎng)線和路由的傳送方式，無(wú)線模式則采用Gl^s模塊和車載2G/3G模塊進(jìn)行傳輸。
[0041] 優(yōu)選的，所述DSP視頻處理模塊上集成有多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)算法，并且其上還 具有視頻輸入接口、10通信接口、串口通信接口。進(jìn)一步的，所述DSP視頻處理模塊采用 DSP64X系列處理器。
[0042] 針對(duì)目的3 ;-種雙目相機(jī)，其包括雙目相機(jī)本體，所述本體內(nèi)設(shè)置有DSP雙目采 集模塊和視頻處理模塊，其中的雙目采集模塊同步采集雙目相機(jī)拍攝的雙目視頻圖像；DSP 視頻處理模炔基于上述的多場(chǎng)景人流量統(tǒng)計(jì)方法對(duì)雙目采集模塊采集的雙目視頻圖像進(jìn) 行人流量統(tǒng)計(jì)。
[0043] 通過(guò)過(guò)本發(fā)明提供的人流量統(tǒng)計(jì)方法和系統(tǒng)，可W準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)不同人流進(jìn)出口場(chǎng) 景下的人數(shù)并為決策者提供數(shù)據(jù)支持；其中應(yīng)用場(chǎng)景中典型的場(chǎng)景分為移動(dòng)場(chǎng)景和固定場(chǎng) 景兩種，如公交、大己的進(jìn)出口屬于移動(dòng)場(chǎng)景，商場(chǎng)、會(huì)館的進(jìn)出口等屬于固定場(chǎng)景下。
【附圖說(shuō)明】
[0044] W下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0045] 圖1為本發(fā)明中人流量計(jì)數(shù)算法流程圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明中雙目立體匹配得到的視差圖中灰度值和物體距離之間的關(guān)系圖；
[0047] 圖3為本發(fā)明中目標(biāo)檢測(cè)的流程圖；
[0048] 圖4為本發(fā)明中計(jì)數(shù)規(guī)則線的設(shè)置方式；
[0049] 圖5為本發(fā)明中跟蹤模塊的流程圖；
[0化0] 圖6為本發(fā)明中計(jì)數(shù)判定的流程圖；
[0051] 圖7為本發(fā)明中人流量系統(tǒng)框架圖；
[0化2] 圖8為本發(fā)明中人流量系統(tǒng)原理圖；
[0053] 圖9為雙目相機(jī)安裝示意圖；
[0化4] 圖10為前端計(jì)數(shù)設(shè)備接口示意圖；
[0化5] 圖11為終端數(shù)據(jù)分析軟件模型。
【具體實(shí)施方式】
[0056] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0化7] 參見圖1，其所示為本發(fā)明提供的雙目視覺(jué)人流量統(tǒng)計(jì)方法的流程圖。
[005引本雙目視覺(jué)的人流量統(tǒng)計(jì)方法能夠?qū)Χ鄨?chǎng)景進(jìn)行精確人流量統(tǒng)計(jì)，其基于雙目立 體視覺(jué)，主要包括W下幾步（參