一種基于立體視覺的多場景人流量統(tǒng)計方法、系統(tǒng)以及雙目相機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及圖像監(jiān)控及處理技術，具體而言，設及一種基于圖像處理的人流量統(tǒng) 計技術。
【背景技術】
[0002] 人流量的統(tǒng)計可廣泛應用于是公交、大己、商場、展館，建筑通道等需要統(tǒng)計人流 量的場所，從而為管理和決策者們提供不可缺少的數(shù)據(jù)支持。對于公交大己等場所而言，人 流量可W輔助職能部口對其進行優(yōu)化設置。對于零售業(yè)而言，人流量可W與銷售量聯(lián)系到 一起，為商業(yè)決策者進行商業(yè)依據(jù)。
[0003] 目前的人流量統(tǒng)計方法主要分為人工式、機械式、紅外式和單目視頻幾種，該幾種 人流量統(tǒng)計方法在實際的應用都存在相應的問題：
[0004] 人工式工作效率低，浪費人力資源；
[0005] 機械式需要在通道下埋設感應踏板，當人員通過時觸動計數(shù)器計數(shù)，該種方式在 人員密集通過時很容易漏計誤計；
[0006] 紅外式是利用紅外感應器在人員經(jīng)過時感應人員進行人數(shù)統(tǒng)計，而該種方法在人 流有遮擋時很難被紅外感應器感應到；同時，機械和紅外兩種方式只能統(tǒng)計單一方向的人 數(shù)，不能區(qū)分進出兩個方向；
[0007] 單目視頻的方式主要是通過采集應用場所的人流量視頻，進行人體模板掃描，判 斷方向進行計數(shù)，該方式環(huán)境適應性差，在移動場所很難應用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[000引針對現(xiàn)有人流量統(tǒng)計方案所存在的問題，本發(fā)明的目的如下：
[0009] 目的1 ;提供一種基于立體視覺的多場景人流量統(tǒng)計方法，能夠高效、準確的統(tǒng)計 不同人流進出口場景下的人數(shù)。
[0010] 目的2 ;提供一種基于立體視覺的多場景人流量統(tǒng)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)整體結(jié)構簡單， 能夠準確的統(tǒng)計不同人流進出口場景下的人數(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，該雙目相機能夠應用于各種場合同步采集左右圖像。
[0012] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：
[0013] 針對目的1 ;一種基于立體視覺的多場景人流量統(tǒng)計方法，該方法包括如下步驟：
[0014] (1)同步采集雙目圖像；
[001引 似對雙目圖像進行校正，生成對應極線平行的雙目圖像對；
[0016] 做將校正過的雙目圖像進行立體匹配，生成雙目圖像視差圖；
[0017] (4)在生成的視差圖中對行人目標進行檢測；
[0018] (5)在視差圖像中對行人目標進行跟蹤和計數(shù)。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟（1)中利用水平平行的雙目相機采集圖像，使得左右圖像的對 應水平極線盡可能平行，且左右相機同時進行連續(xù)采集。
[0020] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中校正雙目圖像的過程如下：
[0021] 21)采用離線標定的方式對雙目相機分別進行標定，得到雙目相機的標定參數(shù)；
[0022] 22)通過雙目攝像機實時采集圖像數(shù)據(jù)，得到原始的雙目圖像；
[002引 2如再基于Bouguet算法，對雙目相機采集的原始的雙目圖像進行校正，得到極線 平行的雙目圖像。
[0024] 優(yōu)選的，所述步驟（3)中對雙目圖像進行立體匹配的過程如下：
[0025] 31)首先對校正好的的雙目圖像進行亮度歸一化和加強紋理的預處理；
[0026] 32)基于SAD窗口進行捜索得到對應匹配點，得到相應的初始視差圖；
[0027] 33)匹配過程結(jié)束之后，對匹配得到的初始視差圖進行再過濾，去除壞的匹配點， 輸出視差連續(xù)的雙目圖像視差圖。
[002引優(yōu)選的，步驟（4)中進行行人目標檢測時，根據(jù)步驟（3)確定的雙目圖像視差圖的 特性，對視差圖采用分層二值化后再進行連通域檢測。進一步的，所述檢測過程如下：
[0029] 41)采用分層闊值的二值化方法，進行連通域掃描，首先掃描闊值最大層的連通 域，對符合條件的連通域標記為行人目標；
[0030] 42)然后依次降低闊值進行二值化，并進行連通域掃描，將掃描結(jié)果和上一層進行 分析比較，保留新目標，更新舊目標，去除偽目標；
[0031] 43)當所有層都進行過連通域檢測或在某一層出現(xiàn)了目標粘連時，停止檢測。
[0032] 優(yōu)選的，所述步驟巧）中進行行人目標跟蹤和計數(shù)時，首先，通過對帖與帖之間的 目標進行關聯(lián)實現(xiàn)目標跟蹤，再通過目標跟蹤，計算出目標在不同帖中的運動軌跡，并分析 目標的進出方向進行計數(shù)。進一步的，具體跟蹤和計數(shù)時，采用基于特征的多目標跟蹤方 法，得到人的運動軌跡，并根據(jù)事先規(guī)定的計數(shù)規(guī)則，當運動到某個地方滿足計數(shù)要求時進 行計數(shù)，其中特征采用了人的深度，位置和重疊面積；計數(shù)規(guī)則為雙線計數(shù)，即同時通過兩 條線的運動目標才計數(shù)。
[0033] 針對目的2 ;-種基于立體視覺的多場景人流量統(tǒng)計系統(tǒng)，所述統(tǒng)計系統(tǒng)包括：
[0034] 雙目相機，所述雙目相機用于拍攝行人進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景人流量統(tǒng)計方法對 雙目采集模塊采集的雙目視頻圖像進行人流量統(tǒng)計；
[0037] 網(wǎng)絡傳輸模塊，所述網(wǎng)絡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)分析模炔基于時間和空間對DSP視頻處理模塊 統(tǒng)計的結(jié)果進行分析。
[0039] 優(yōu)選的，所述雙目相機水平放置，其鏡頭焦距和鏡頭間距可根據(jù)應用場景對視野 大小限制的條件W及場景的安裝條件進行選擇和調(diào)節(jié)。
[0040] 優(yōu)選的，所述網(wǎng)絡傳輸模塊提供的傳輸模式包含有線和無線，其中有線模式采用 網(wǎng)線和路由的傳送方式，無線模式則采用Gl^s模塊和車載2G/3G模塊進行傳輸。
[0041] 優(yōu)選的，所述DSP視頻處理模塊上集成有多場景人流量統(tǒng)計算法，并且其上還 具有視頻輸入接口、10通信接口、串口通信接口。進一步的，所述DSP視頻處理模塊采用 DSP64X系列處理器。
[0042] 針對目的3 ;-種雙目相機，其包括雙目相機本體，所述本體內(nèi)設置有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拍攝的雙目視頻圖像；DSP 視頻處理模炔基于上述的多場景人流量統(tǒng)計方法對雙目采集模塊采集的雙目視頻圖像進 行人流量統(tǒng)計。
[0043] 通過過本發(fā)明提供的人流量統(tǒng)計方法和系統(tǒng)，可W準確的統(tǒng)計不同人流進出口場 景下的人數(shù)并為決策者提供數(shù)據(jù)支持；其中應用場景中典型的場景分為移動場景和固定場 景兩種，如公交、大己的進出口屬于移動場景，商場、會館的進出口等屬于固定場景下。
【附圖說明】
[0044] W下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明。
[0045] 圖1為本發(fā)明中人流量計數(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系圖；
[0047] 圖3為本發(fā)明中目標檢測的流程圖；
[0048] 圖4為本發(fā)明中計數(shù)規(guī)則線的設置方式；
[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為雙目相機安裝示意圖；
[0化4] 圖10為前端計數(shù)設備接口示意圖；
[0化5] 圖11為終端數(shù)據(jù)分析軟件模型。
【具體實施方式】
[0056] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0化7] 參見圖1，其所示為本發(fā)明提供的雙目視覺人流量統(tǒng)計方法的流程圖。
[005引本雙目視覺的人流量統(tǒng)計方法能夠?qū)Χ鄨鼍斑M行精確人流量統(tǒng)計，其基于雙目立 體視覺，主要包括W下幾步（參