專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及視頻圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，物質(zhì)文化水平的提高以及人們消費(fèi)意識(shí)的轉(zhuǎn)變，旅游產(chǎn)業(yè)盡現(xiàn)勃勃生機(jī)，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。但是伴隨著游客流量的激增，不僅給旅游區(qū)的環(huán)境和管理造成了極大的壓力，也給游客帶來(lái)了諸多不便和損失。要保護(hù)好環(huán)境， 管理好有限的旅游資源，為游客提供快捷的信息，便于他們選擇合適的時(shí)間去旅游，單靠人力，不但效率低，而且耗資巨大。因此，在旅游景區(qū)采用現(xiàn)代化的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，是目前發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)于鐵路、地鐵和公交車(chē)等公共交通系統(tǒng)，詳實(shí)的掌握各條線路、站點(diǎn)客流的流向、流時(shí)、流量及其分布情況等信息，自動(dòng)的客流信息統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)能夠方便運(yùn)營(yíng)公司進(jìn)行線路調(diào)整，及對(duì)車(chē)輛資源進(jìn)行合理配置。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外客流統(tǒng)計(jì)主要采用三類(lèi)技術(shù)紅外檢測(cè)技術(shù)、壓力檢測(cè)技術(shù)和圖像識(shí)別技術(shù)。紅外檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)是能對(duì)有一定距離間隔的人流做出正確有效的判斷；對(duì)于前后擁擠、接踵而至的人流效果較差。壓力檢測(cè)也是一種傳統(tǒng)的方法，其原理是通過(guò)檢測(cè)人體的重量，來(lái)感知人的存在。 應(yīng)用壓力監(jiān)測(cè)的前提是任何人都必須踩到每塊踏板，對(duì)于多只腳同時(shí)踩上的情況以及正有人在踏板上，緊接著又有人踩到踏板上的情況難以進(jìn)行有效的檢測(cè)。相比而言，圖像信息的容量更大，更豐富，圖像處理技術(shù)的興起與發(fā)展為解決傳統(tǒng)客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)面臨的一系列問(wèn)題提出了很多新方法。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00920110658. 2 (一種客流檢測(cè)分析裝置，
公開(kāi)日為2010年05 月12日)報(bào)道了一種利用紅外傳感器進(jìn)行公交客流檢測(cè)的方法，這種儀器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，安裝方便，可以對(duì)一定距離間隔的人流做出正確統(tǒng)計(jì)，其缺點(diǎn)是對(duì)于前后擁擠的人流效果較差；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710041616. 3(基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的客流量檢測(cè)方法及系統(tǒng)，
公開(kāi)日為2008年12月10日)則公開(kāi)了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)方法及其系統(tǒng)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快，成本低，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)機(jī)場(chǎng)、地鐵入口等場(chǎng)所進(jìn)行客流檢測(cè)，可以克服傳統(tǒng)物理檢測(cè)方法的缺點(diǎn)，但這種方法是基于單目視覺(jué)方案的，對(duì)環(huán)境光線變化較為敏感。以上應(yīng)用于自動(dòng)客流統(tǒng)計(jì)的方法，由于測(cè)量方法的限制只適用于背景相對(duì)簡(jiǎn)單的情況，且對(duì)并排目標(biāo)或目標(biāo)前后擁擠的情況無(wú)法進(jìn)行正確識(shí)別，而基于立體視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)可以克服上述方法的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種基于雙目視覺(jué)客流統(tǒng)計(jì)裝置，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)景下的高精度客流統(tǒng)計(jì)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括雙目視差圖像獲取單元，用于獲取背景視差圖像和前景視差圖像，所述背景視差圖像為通過(guò)背景模型而構(gòu)造的背景視差圖像，所述前景視差圖像為雙目圖像采集設(shè)備獲取的實(shí)時(shí)場(chǎng)景的視差圖像；目標(biāo)視差圖像獲取單元，用于根據(jù)所述雙目視差圖像獲取單元獲取到的背景視差圖像和前景視差圖像通過(guò)背景減方法獲取目標(biāo)視差圖像；客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元，通過(guò)對(duì)所述目標(biāo)視差圖像的分析獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。其中，所述雙目視差圖像獲取單元包括雙目攝像機(jī)，用于獲取實(shí)時(shí)的雙目圖像，所述雙目圖像包括左目圖像和右目圖像；特征點(diǎn)獲得模塊，用于在所述左目圖像和右目圖像中確定立體匹配的特征點(diǎn)；立體匹配模塊，用于獲取所述左目圖像的待匹配特征點(diǎn)在右目圖像中的匹配點(diǎn)； 計(jì)算所述被左目圖像的特征點(diǎn)與其在右目圖像中匹配點(diǎn)之間的視差。所述客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元包括連通區(qū)域獲得模塊，用于獲取所述目標(biāo)視差圖像各連通區(qū)域的面積信息和位置信息；重心位置獲取模塊，用于利用所述連通區(qū)域獲得模塊獲取到的位置信息和面積信息獲取所述各連通區(qū)域的重心位置；目標(biāo)檢測(cè)模塊，用于根據(jù)重心獲取模塊獲取的各連通區(qū)域的重心位置結(jié)合該點(diǎn)視差值確定目標(biāo)視差圖像中目標(biāo)的位置和數(shù)量，獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案，針對(duì)傳統(tǒng)客流統(tǒng)計(jì)方法的缺點(diǎn)，充分利用了雙目攝像機(jī)獲得雙目視差信息，通過(guò)對(duì)背景視差圖像和前景視差圖像進(jìn)行背景減操作獲得目標(biāo)視差圖像，通過(guò)分析目標(biāo)視差圖像獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案通過(guò)一種特征點(diǎn)匹配融合致密匹配的立體匹配技術(shù)，獲取到準(zhǔn)確的目標(biāo)視差圖像，通過(guò)聚類(lèi)算法獲得目標(biāo)視差圖像的連通區(qū)域的位置及面積信息，同時(shí)計(jì)算得到各連通區(qū)域重心位置，根據(jù)重心位置結(jié)合視差信息來(lái)定位目標(biāo)以獲得目標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。實(shí)踐證明，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，可以有效的克服人群擁擠及環(huán)境光線變化對(duì)統(tǒng)計(jì)精度的影響，且以較少的計(jì)算量實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜場(chǎng)景下的高精度客流統(tǒng)計(jì)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的客流統(tǒng)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的客流統(tǒng)計(jì)裝置工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的介紹，下面的描述僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲得本實(shí)用新型的其他的實(shí)施方式。
4[0026]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種客流統(tǒng)計(jì)裝置，如圖1所示，所述裝置包括雙目視差圖像獲取單元11，用于獲取背景視差圖像和當(dāng)前視差圖像，所述背景視差圖像為通過(guò)背景模型而構(gòu)造的背景視差圖像，所述前景視差圖像為雙目圖像采集設(shè)備獲取的實(shí)時(shí)場(chǎng)景的視差圖像；目標(biāo)視差圖像獲取單元12，用于根據(jù)所述源視差圖像獲取單元11獲取到的背景視差圖像和前景視差圖像獲取目標(biāo)視差圖像；客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元13，用于利用所述目標(biāo)視差圖像獲取單元12獲取到的目標(biāo)視差圖像獲取所述目標(biāo)。進(jìn)一步的，所述雙目視差圖像獲取單元11包括 雙目攝像機(jī)110，用于獲取實(shí)時(shí)的雙目圖像，所述雙目圖像包括左目圖像和右目圖像；特征點(diǎn)獲得模塊111，用于在所述左目圖像和右目圖像中確定立體匹配的特征占.
^ \\\ 立體匹配模塊112，用于獲取所述左目圖像的待匹配特征點(diǎn)在右目圖像中的匹配點(diǎn)；計(jì)算所述被左目圖像的特征點(diǎn)與其在右目圖像中匹配點(diǎn)之間的視差。其中，上述裝置在利用雙目攝像機(jī)采集雙目圖像時(shí)，需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。攝像機(jī)標(biāo)定是為了確定攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，如焦距、鏡頭失真系數(shù)、不確定性圖像因子，及外部參數(shù)，如旋轉(zhuǎn)矩陣、平移矢量，以便確定成像模型。標(biāo)定過(guò)程精確與否，直接影響了立體視覺(jué)系統(tǒng)測(cè)量的精度。經(jīng)過(guò)標(biāo)定處理，一方面獲得攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)并校正了鏡頭的非線型畸變；另一方面使得外極線水平。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述裝置使用的雙目攝像機(jī)應(yīng)滿足如下要求使用相同型號(hào)、相同參數(shù)的兩個(gè)相機(jī)，保證兩個(gè)相機(jī)的一致性；設(shè)置兩個(gè)相機(jī)的焦平面水平，基線平行；為了獲得較大視場(chǎng)并使圖像變形盡量小，該雙目攝相器的感光器件 (如cmos或者ccd傳感器)的面積應(yīng)在1/3英寸以上；將攝像機(jī)安裝在待檢測(cè)場(chǎng)景的上方， 由上至下拍攝圖像，以確保目標(biāo)的頭部深度最大。進(jìn)一步的，所述客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元13包括連通區(qū)域獲得模塊131，用于獲取所述目標(biāo)視差圖像各連通區(qū)域的面積信息和位
直fe息；[0040]重心位置獲取模塊132，用于利用所述連通區(qū)域獲得模塊獲取到的位置信息和面積信息獲取所述各連通區(qū)域的重心位置；目標(biāo)檢測(cè)模塊133，用于根據(jù)重心獲取模塊獲取的各連通區(qū)域的重心位置結(jié)合該點(diǎn)視差值確定目標(biāo)視差圖像中目標(biāo)的位置和數(shù)量，獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型的工作流程如圖2所示(1)雙目攝像機(jī)采集的雙目圖像通過(guò)立體匹配技術(shù)獲得前景視差圖像；(2)通過(guò)背景估計(jì)獲得背景視差圖像；(3)通過(guò)對(duì)背景視差圖像和前景視差圖像進(jìn)行背景減操作獲得目標(biāo)視差圖像；(4)通過(guò)分析目標(biāo)視差圖像獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案，針對(duì)傳統(tǒng)客流統(tǒng)計(jì)方法的缺點(diǎn)，充分利用了雙目視覺(jué)的視差信息，通過(guò)對(duì)背景視差圖像和前景視差圖像進(jìn)行背景減操作獲得目標(biāo)視差圖像，通過(guò)分析目標(biāo)視差圖像獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案通過(guò)一種特征點(diǎn)匹配融合致密匹配的立體匹配技術(shù)，獲取到準(zhǔn)確的目標(biāo)視差圖像，通過(guò)聚類(lèi)算法獲得目標(biāo)視差圖像的連通區(qū)域的位置及面積信息，同時(shí)計(jì)算得到各連通區(qū)域重心位置，根據(jù)重心位置結(jié)合視差信息來(lái)定位目標(biāo)以獲得目標(biāo)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。實(shí)踐證明，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，可以有效的克服人群擁擠及環(huán)境光線變化對(duì)統(tǒng)計(jì)精度的影響，且以較少的計(jì)算量實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜場(chǎng)景下的高精度客流統(tǒng)計(jì)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中的全部或部分步驟，可以通過(guò)程序指令相關(guān)硬件完成。所述實(shí)施例對(duì)應(yīng)的軟件可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)讀取的介質(zhì)中。以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述裝置包括雙目視差圖像獲取單元，用于獲取背景視差圖像和前景視差圖像，所述背景視差圖像為通過(guò)背景模型而構(gòu)造的背景視差圖像，所述前景視差圖像為雙目圖像采集設(shè)備獲取的實(shí)時(shí)場(chǎng)景的視差圖像；目標(biāo)視差圖像獲取單元，用于根據(jù)所述雙目視差圖像獲取單元獲取到的背景視差圖像和前景視差圖像通過(guò)背景減方法獲取目標(biāo)視差圖像；客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元，通過(guò)對(duì)所述目標(biāo)視差圖像的分析獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述雙目視差圖像獲取單元包括雙目攝像機(jī)，用于獲取實(shí)時(shí)的雙目圖像，所述雙目圖像包括左目圖像和右目圖像；特征點(diǎn)獲得模塊，用于在所述左目圖像和右目圖像中確定立體匹配的特征點(diǎn)；立體匹配模塊，用于獲取所述左目圖像的待匹配特征點(diǎn)在右目圖像中的匹配點(diǎn)；計(jì)算所述被左目圖像的特征點(diǎn)與其在右目圖像中匹配點(diǎn)之間的視差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述特征點(diǎn)獲得模塊利用邊緣檢測(cè)算子獲得邊緣特征點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述立體匹配模塊采用特征點(diǎn)匹配融合致密匹配的立體匹配技術(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于，所述客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元包括連通區(qū)域獲得模塊，用于獲取所述目標(biāo)視差圖像各連通區(qū)域的面積信息和位置信息；重心位置獲取模塊，用于利用所述連通區(qū)域獲得模塊獲取到的位置信息和面積信息獲取所述各連通區(qū)域的重心位置；目標(biāo)檢測(cè)模塊，用于根據(jù)重心獲取模塊獲取的各連通區(qū)域的重心位置結(jié)合該點(diǎn)視差值確定目標(biāo)視差圖像中目標(biāo)的位置和數(shù)量，獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于雙目視覺(jué)的客流統(tǒng)計(jì)裝置，涉及視頻圖像處理領(lǐng)域，能夠有效克服人群擁擠以及環(huán)境光線變化對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的影響，避免了誤檢的情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜場(chǎng)景下的客流統(tǒng)計(jì)。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙目視覺(jué)客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括雙目視差圖像獲取單元，用于獲取背景視差圖像和前景視差圖像，所述背景視差圖像為通過(guò)背景模型而構(gòu)造的背景視差圖像，所述前景視差圖像為雙目圖像采集設(shè)備獲取的實(shí)時(shí)場(chǎng)景的視差圖像；目標(biāo)視差圖像獲取單元，用于根據(jù)所述雙目視差圖像獲取單元獲取到的背景視差圖像和前景視差圖像通過(guò)背景減方法獲取目標(biāo)視差圖像；客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)獲取單元，通過(guò)對(duì)所述目標(biāo)視差圖像的分析獲得客流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型適用于景區(qū)、商場(chǎng)、鐵路、地鐵和公交的自動(dòng)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G07C9/00GK202058221SQ20112012346
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者李小俚, 胡碩 申請(qǐng)人:湖州康普醫(yī)療器械科技有限公司