专利名称：一种基于图像目标检测的人数统计系统及方法
技术领域：
本发明属于电子信息技 术领域，涉及一种人数统计系统，尤其涉及一种基于图像目标检测的人数统计系统；同时，本发明还涉及一种基于图像目标检测的人数统计方法。
背景技术：
如今，很多领域需要进行人数统计，而随着图像目标检测技术的快速发展，图像目标检测技术也逐步被应用于人数统计领域。目前常用的人数统计算法主要包括两种一种统计方法是实时自动检测分割，并根据当时场景中目标的大小自动分割，其缺陷是占用处理器资源过高，处理分析不能完全实时；同时很容易将多个很近的目标当作一个目标来计算。第二种统计方法是事先人工测试，通过人工行走，人工判断目标大小，并将此数据作为后续标准来判定目标大小来统计计数。其缺陷是非专业人员安装调试系统速度较慢；同时，人工手动分割填写参数显然对非专业人员调试安装系统来说是挑战，而且主观因素非常大、误差大。更重要的是，现有方法无法解决由于人员并排而带来的数据统计不精确的问题。有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的基于图像目标检测的人数统计方法，以便解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于图像目标检测的人数统计系统，可提高人数统计效率及准确率。此外，本发明还提供一种基于图像目标检测的人数统计方法，可提高人数统计效率及准确率。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种基于图像目标检测的人数统计系统，所述系统包括分割参数获取单元，用以通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准；图像获取单元，用以获取设定区域的图像或/和视频信息；目标自动检测单元，用以自动检测所述图像获取单元获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小；目标分割单元，用以将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割；人数统计单元，用以根据所述目标分割单元分割得到的运动目标个数进行人数统计。
作为本发明的一种优选方案，所述分割参数获取单元将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。作为本发明的一种优选方案，所述分割参数获取单元以其提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准，后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中，b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围在O. I ^ m ^ O. 3o作为本发明的一种优选方案，所述系统包括若干图像获取单元，分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频信息；各图像获取单元获取的图像或/和视频信息对应的场景被对应分割为若干统计区域；所述人数统计单元包括若干统计子单元，各统计子单元分别统计在不同图像获取单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。作为本发明的一种优选方案，所述目标分割单元用以对所述目标自动检测单元检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取单元获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。一种基于图像目标检测的人数统计方法，所述方法包括如下步骤分割参数获取步骤，通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺·寸参数作为后续目标计数的参数标准；图像获取步骤，获取设定区域的图像或/和视频信息；目标自动检测步骤，自动检测所述图像获取步骤中获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小；目标分割步骤，将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割；人数统计步骤，根据所述目标分割步骤中分割得到的运动目标个数进行人数统计。作为本发明的一种优选方案，所述分割参数获取步骤中，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。作为本发明的一种优选方案，所述分割参数获取步骤中，以提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准，后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中，b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围在O. I ^ m ^ O. 3ο作为本发明的一种优选方案，所述方法进一步包括通过若干图像获取单元分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频信息；各图像获取单元获取的图像或/和视频信息对应的场景被对应分割为若干统计区域；通过若干统计子单元分别统计在不同图像获取单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。作为本发明的一种优选方案，所述目标分割步骤中，对所述目标自动检测步骤中检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取步骤中获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取步骤中获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。 本发明的有益效果在于本发明提出的基于图像目标检测的人数统计系统及方法，通过自动分割检测运动目标，并与预设在系统中的参数标准比较，从而提高人数统计的效率及准确率，可避免或减少将一个不属于人的大目标强行被分割成多属于人的目标。同时，本发明系统安装更快更便捷，非专业技术人员亦可很好的安装该系统；本发明系统的参数设置使得统计更准确，更便捷。
图I为本发明人数统计系统的组成示意图。图2为本发明人数统计方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一请参阅图1，本发明揭示了一种基于图像目标检测的人数统计系统，所述系统包括分割参数获取单元11、图像获取单元20、目标自动检测单元12、目标分割单元13、人数统计单元14。所述图像获取单元20可以为摄像机、数码相机等设备。分割参数获取单元11、目标自动检测单元12、目标分割单元13、人数统计单元14可以设置在计算机10内，图像获取单元20与计算机10通过数据线或网络连接。分割参数获取单元11用以通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准。分割参数获取单元一般可以在真正开始统计人数时提前设定。本实施例中，所述分割参数获取单元11将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。所述分割参数获取单元以其提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准，后续目标计数的参数标准a e [ (l-m)*b, (l+m)*b];其中，b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围可以在O. I彡m彡O. 3,如m=0. 1、0. 2等。图像获取单元20用以获取设定区域的图像或/和视频信息，一般可以获取连续的视频息。目标自动检测单元12用以自动检测所述图像获取单元20获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小。目标分割单元13用以将所述目标自动检测单元12检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元11获取的参数标准进行分割。具体地，所述目标分割单元13用以对所述目标自动检测单元检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割比 对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取单元获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。上述过程的目的是先自动检测多个目标的大小，然后与预先获得的尺寸比较，在一定范围内的作为计数对象，如果超过的范围过大或者过小，就可以不计入范围。人数统计单元14用以根据所述目标分割单元13分割得到的运动目标个数进行人数统计。以上介绍了本发明基于图像目标检测的人数统计系统的组成，本发明在揭示上述系统的同时，还揭示一种基于图像目标检测的人数统计方法；请参阅图2，所述方法包括如下步骤步骤SI分割参数获取步骤，通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准。上述步骤中，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。其中，以提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准,后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中,b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围可以在O. I < m < O. 3,如m=0. 1、0. 2等。步骤S2图像获取步骤，获取设定区域的图像或/和视频信息。步骤S3目标自动检测步骤，自动检测所述图像获取步骤中获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小。步骤S4目标分割步骤，将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割。其中，对所述目标自动检测步骤中检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取步骤中获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取步骤中获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。上述步骤的目的是先自动检测多个目标的大小，然后与预先获得的尺寸比较，在一定范围内的作为计数对象，如果超过的范围过大或者过小，就可以不计入范围。步骤S5人数统计步骤，根据所述目标分割步骤中分割得到的运动目标个数进行人数统计。实施例二本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述系统包括若干图像获取单元，分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频信息；各图像获取单元获取的图像或/和视频信息对应的场景被对应分割为若干统计区域。所述人数统计单元包括若干统计子单元，各统计子单元分别统计在不同图像获取·单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。本实施例中，基于图像目标检测的人数统计方法包括如下步骤步骤I分割参数获取步骤，通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准。上述步骤中，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。其中，以提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准,后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中,b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围可以在O. I < m < O. 3,如m=0. 1、0. 2等。步骤2图像获取步骤，若干图像获取单元分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频息。步骤3目标自动检测步骤，自动检测所述图像获取步骤中获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小。步骤4目标分割步骤，将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割其中，对所述目标自动检测步骤中检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取步骤中获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取步骤中获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。上述步骤的目的是先自动检测多个目标的大小，然后与预先获得的尺寸比较，在一定范围内的作为计数对象，如果超过的范围过大或者过小，就可以不计入范围。步骤5人数统计步骤，根据所述目标分割步骤中分割得到的运动目标个数进行人数统计。
具体地,本实施例中，人数统计单元包括若干统计子单元,各统计子单元按照上述方法分别统计在不同图像获取单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。本实施例可以更加有效避免人多时被遮挡而引起统计遗漏。综上所述，本发明提出的基于图像目标检测的人数统计系统及方法，通过自动分割检测运动目标，并与预设在系统中的参数标准比较，从而提高人数统计的效率及准确率，可避免或减少将一个不属于人的大目标强行被分割成多属于人的目标。同时，本发明系统安装更快更便捷，非专业技术人员亦可很好的安装该系统；本发明系统的参数设置使得统计更准确，更便捷。这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实 施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
权利要求
1.一种基于图像目标检测的人数统计系统，其特征在于，所述系统包括 分割参数获取单元，用以通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准； 图像获取单元，用以获取设定区域的图像或/和视频信息； 目标自动检测单元，用以自动检测所述图像获取单元获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小； 目标分割单元，用以将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割； 人数统计单元，用以根据所述目标分割单元分割得到的运动目标个数进行人数统计。
2.根据权利要求I所述的基于图像目标检测的人数统计系统，其特征在于 所述分割参数获取单元将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。
3.根据权利要求I所述的基于图像目标检测的人数统计系统，其特征在于 所述分割参数获取单元以其提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准，后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中，b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围在O. I彡m彡O. 3。
4.根据权利要求I所述的基于图像目标检测的人数统计系统，其特征在于 所述目标分割单元用以对所述目标自动检测单元检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取单元获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。
5.根据权利要求I至4之一所述的基于图像目标检测的人数统计系统，其特征在于 所述系统包括若干图像获取单元，分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频信息； 各图像获取单元获取的图像或/和视频信息对应的场景被对应分割为若干统计区域；所述人数统计单元包括若干统计子单元，各统计子单元分别统计在不同图像获取单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。
6.一种基于图像目标检测的人数统计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 分割参数获取步骤，通过前一帧或前一段时间内画面，自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；将单个目标的大小尺寸参数作为判断标准植入人数统计系统，该大小尺寸参数作为后续目标计数的参数标准； 图像获取步骤，获取设定区域的图像或/和视频信息； 目标自动检测步骤，自动检测所述图像获取步骤中获取的图像信息中场景内的运动目标，并获取运动目标大小；目标分割步骤，将所述目标自动检测单元检测到的运动目标大小与所述参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；而后对余下的运动目标利用所述分割参数获取单元获取的参数标准进行分割； 人数统计步骤，根据所述目标分割步骤中分割得到的运动目标个数进行人数统计。
7.根据权利要求6所述的基于图像目标检测的人数统计方法，其特征在于 所述分割参数获取步骤中，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，将面积小的区域作为噪声忽略，提取图像中运动部分目标最大的目标区域，将此目标大小信息提取分割作为参数标准。
8.根据权利要求6所述的基于图像目标检测的人数统计方法，其特征在于 所述分割参数获取步骤中，以提取出的单个目标特性的大小尺寸参数为标准计算后续目标计数的参数标准，后续目标计数的参数标准a e [ (1-m) *b, (1+m) *b];其中，b为所述大小尺寸参数，m为比例系数，m的取值范围在O. I < m < O. 3。
9.根据权利要求6所述的基于图像目标检测的人数统计方法，其特征在于 所述目标分割步骤中，对所述目标自动检测步骤中检测的运动目标，将采集到的数字图像与时间相关的上一帧图像的灰度特征进行比较，形成二值化图像，对形成的二值化图像进行图像分割，形成各个运动目标，利用所述分割参数获取步骤中获取的参数标准进行分割比对，当运动目标大小尺寸超过或低于分割参数获取步骤中获取的参数标准的一定的阈值将不作为统计目标对象，被忽略。
10.根据权利要求6至9之一所述的基于图像目标检测的人数统计方法，其特征在于 所述方法进一步包括 通过若干图像获取单元分别从不同角度获取设定场景内的图像或/和视频信息；各图像获取单元获取的图像或/和视频信息对应的场景被对应分割为若干统计区域； 通过若干统计子单元分别统计在不同图像获取单元获取的场景下各个统计区域的内的人数，同一个统计区域内的统计人数取最高值，而后将各个统计区域的人数相加，得到最终人数。
全文摘要
本发明揭示了一种基于图像目标检测的人数统计系统及方法，所述系统包括分割参数获取单元、图像获取单元、目标自动检测单元、目标分割单元、人数统计单元。分割参数获取单元用以通过前一帧或前一段时间内画面自动提取出单个目标特性的大小尺寸参数；目标自动检测单元用以自动检测所述图像获取单元获取的图像信息中场景内的运动目标；目标分割单元用以将目标自动检测单元检测到的运动目标大小与参数标准中的单个目标的大小尺寸参数进行比较，舍弃相差超过设定阈值的运动目标；对余下的运动目标利用参数标准进行分割；人数统计单元用以根据目标分割单元分割得到的运动目标个数进行人数统计。本发明可提高人数统计效率及准确率。
文档编号G06M15/00GK102930272SQ201210366109
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者陈进友, 孟蜀锴 申请人:无锡天授信息科技有限公司