专利名称：单目摄像机垂直视角下基于Blob的行人计数方法
技术领域：
本发明属于图像处理领域和计算机视觉领域的技术，主要是指在单目摄像机垂直 视角下的行人计数方法。
背景技术：
现有的行人计数方法一般可以分为两种①基于摄像机斜视角的行人计数方法； ②基于摄像机垂直视角的行人计数方法。在基于摄像机斜视角的行人计数方法中，摄像机 拍摄角度一般置于45°左右的位置，通过获取行人的人体形状特征等信息先检测出每个行 人，进而跟踪每个行人并实现计数。但是，当行人之间相互遮挡的情况比较严重时，这种方 法就很难正确的区分行人，以至于行人检测失效，从而无法有效的实现行人计数。而在实际 的应用环境中，行人之间的遮挡问题是普遍存在的，所以为了解决遮挡问题，基于摄像机垂 直视角的行人计数方法得到了广泛的应用。现有的基于摄像机垂直视角的行人计数方法 一般都要求精确的分割(检测)出行人，而目前多个行人精确分割技术还是个无法解决的难 题。多个行人精确分割不准会很大程度上增大行人跟踪的难度，最终会明显降低行人计数 的准确率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单目摄像机垂直视角下基于Blob的行人计数方法， 该方法技术精确，误差小。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是单目摄像机垂直 视角下基于Blob的行人计数方法，包括以下步骤
(1)对单目摄像机垂直视角下的行人采用背景差分法进行Blob前景检测；
(2)在步骤(1)的基础上，判断新进入视角内的行人Blob；
(3)对新进入视角内的行人Blob进行跟踪，将其加入跟踪队列；
(4)对步骤(3)跟踪的行人Blob进行计数，根据方向判断进入和出去的人数。步骤(1)中得到的行人Blob采用聚类的方法，找出各个Blob连通区域并进行框 定，求出每个框定的连通区域的质心位置；然后，假定任意两个连通区域框定的矩形框一个 质心为cl，坐标为(xl，yl)，另一个为c2,坐标为(x2，y2)，质心为cl的矩形框长边为pl，短 边为ql，质心为c2的矩形框长边为p2，短边为q2，如果满足以下公式，则聚为一类，属于同 一个前景Blob。
权利要求
1.单目摄像机垂直视角下基于Blob的行人计数方法，其特征在于，包括以下步骤(1)对单目摄像机垂直视角下的行人采用背景差分法进行Blob前景检测；(2 )在步骤(1)的基础上，判断新进入视角内的行人Blob ；(3)对新进入视角内的行人Blob进行跟踪，将其加入跟踪队列；(4)对步骤(3)跟踪的行人Blob进行计数，根据方向判断进入和出去的人数。
2.根据权利要求1所述的行人计数方法，其特征在于，对由步骤(1)中得到的行人Blob 采用聚类的方法，找出各个Blob连通区域并进行框定，求出每个框定的连通区域的质心位 置；然后，假定任意两个连通区域框定的矩形框一个质心为cl，坐标为(xl，yl)，另一个为 c2，坐标为(x2，y2)，质心为cl的矩形框长边为pl，短边为ql，质心为c2的矩形框长边为 P2，短边为q2，如果满足以下公式，则聚为一类，属于同一个前景Blob。
3.根据权利要求2所述的行人计数方法，其特征在于，步骤(3)中，设定一个Blob面积 阈值，将小于该阈值的Blob删除。
4.根据权利要求3所述的行人计数方法，其特征在于，步骤(3)判断是否为新进入的行 人Blob，采用以下步骤a.判断Blob是否已存在于跟踪队列中，若已存在于跟踪队列中， 就不需要再进行判定了，直接将其删除；b.在步骤a得出的结果上，对连续存在于五帧内 的Blob进行判断，判断步骤为Blob距离边界保持一定距离的情况下，通过发色和Blob的 运动速度来判断Blob是否属于行人，然后将判定为新进入的行人Blob加入到跟踪队列中。
5.根据权利要求4所述的行人计数方法，其特征在于，步骤(3)中采用卡尔曼滤波器对 Blob进行跟踪，对新进入视角的行人Blob赋予唯一的ID值，利用卡尔曼滤波器对跟踪的 Blob下面几帧运动位置进行预测，如果下面几帧在预测的位置出现两个或以上行人Blob， 对多出来的行人Blob块也赋予唯一的ID值。
6.根据权利要求1所述的行人计数方法，其特征在于，步骤(4)中行人计数的步骤如下a.确定计数区域在监控区域中选定行人计数的区域；b.判定Blob运动方向利用Blob在连续几帧中的运动轨迹判定Blob的运动方向，即 判定它是进入还是离开；c.行人计数根据前面判定的方向，当跟踪的Blob进入计数区域，计算出该Blob的面积，然后 根据已统计好的单个Blob的合理面积，计算出该Blob中包含的人数，将其添加到全局统计 人数上完成计数。
全文摘要
本发明公开了一种单目摄像机垂直视角下基于Blob的行人计数方法，基于对行人Blob跟踪计数，由卡尔曼滤波器对行人Blob进行跟踪，并判断行人Blob的运动轨迹，克服了行人Blob分裂和合并带来的技术困难等难题，本发明避开了对行人进行分割的技术难题，提高了计数精度，适用于商场监控、紧急事件检测等领域。
文档编号G06K9/00GK102096813SQ20111003527
公开日2011年6月15日 申请日期2011年2月10日 优先权日2011年2月10日
发明者傅慧源, 明安龙, 马华东 申请人:北京邮电大学