对视频图像中的人头进行检测的方法和装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术，提出了一种对视频图像中的人头进行检测的方法，包括：选择不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本，通过进行分类模型离线训练，得到多个具有不同尺寸的检测框的人头检测器；从视频图像中提取待检测图像；从多个所述人头检测器中选择用于对待检测图像进行人头检测的人头检测器；以及利用所选择的人头检测器对待检测图像进行人头检测，并对所检测到的人头的数量进行计数。

Method and device for detecting human head in video image

According to the invention, proposes a method to detect the video image in the head includes: selection of positive samples and negative samples corresponding to different sizes of the head image size, through the classification model of off-line training, human head detector has a plurality of different size detection frame extraction from video image to be detected; in the image; selected for head detector images to be detected for head detection from a plurality of the detector head; and the head of the chosen detector images to be detected for head detection, and the number of detected head count.

【技术实现步骤摘要】
对视频图像中的人头进行检测的方法和装置
本申请涉涉及一种对视频图像中的人头进行检测的方法和装置，能够选择具有适当尺寸的检测窗的HOG检测器来提高对图片中的人头进行检测和计数的精度。
技术介绍
随着社会的不断进步，视频监控系统的应用范围越来越广。在超市、商场、体育馆以及机场车站等场所的出入口常安装有监控摄像机，以便保安人员和管理者对这些场所的出入口进行监控。另一方面，超市、商场、体育馆以及机场车站等场所进出的人流量对于上述场所的经营者或管理者来说有着重要的意义，其中，人流量是指按一定方向流动的人数，本文中特指按进入/离开两个方向流动的人数。现有的视频监控中，人流量统计主要是通过监控人员人工清点来实现。这种人工统计人流量的方法在监控时间短、人流量稀疏的情况下比较可靠，但由于人眼生物特性的限制，当监控时间较长，人流量密集时，统计的准确性将大大下降，而且人工统计的方式需要耗费大量的人力成本。基于视频分析的人流量统计方法可以实现人流量的自动统计，解决人工统计带来的各种问题。目前，基于视频分析的流量统计方法主要有三类：一是基于特征点跟踪的方法，该方法首先跟踪一些运动的特征点，然后对特征点的轨迹进行聚类分析，从而得到人流量信息；基于特征点跟踪的方法需要跟踪一些运动的特征点，然后对特征点的轨迹进行聚类分析，从而得到人流量信息，该方法的缺点是特征点本身难以稳定地跟踪，计数精度较差。二是基于人体分割和跟踪的方法，该方法首先需要提取出运动目标块，然后对运动目标块进行分割得到单个人体目标，最后跟踪各个人体目标实现人流量的统计；基于人体分割和跟踪的方法首先需要提取处运动目标块，然后对运动目标块进行分割得到单个人体目标，最后跟踪得到各个人体的轨迹，从而实现人流量的统计。该方法的缺点是当人体存在遮挡时，人体分割的准确性难以得到保证，影响统计精度。三是基于人头或头肩检测和跟踪的方法，该方法在视频中检测人头或头肩，通过对人头或头肩的跟踪进行人流量的统计。基于人头数检测和跟踪的方法是在视频中检测人头，通过对人头的跟踪进行人流量的统计，当摄像机角度适当时，人头出现遮挡的情况较少，因此基于人头数检测的方法较前两种方法准确性有所提高。在对人头进行检测的现有技术中，提出了一种采用图像的梯度方向直方图(HOG)特征进行人头检测的方法，利用HOG特征进行人头检测具有极强的鲁棒性。HOG主要是对局部区域的梯度方向进行计算，然后用直方图来描述，即，其是一种图像局部重叠区域的特征描述符。相较于其它特征描述，如颜色特征、类Haar小波特征等，HOG有其独特的优势。首先，HOG特征描述在较小的空间域上能有效克服图像的光学形变和几何形变，因为HOG是对图像局部区域单元的直方图统计。其次，在区域重叠计算及局部区域的归一化等条件下，即使相似图像在形状也会发生细微的变化，这些细微的差别并不会严重影响检测效果。在例如对公交车乘客的人头进行检测时，可以预先从捕获的公交车客流视频图像数据中人工采集多种不同尺寸的只包括乘客人头信息的图像作为正样本，采集对应尺寸的不包括人头信息的图像作为负样本，由正样本和负样本构成训练样本集，利用该训练样本集进行分类模型离线训练，可以得到用于检测人头的HOG检测器。利用该HOG检测器可以对图像中的公交车乘客的人头进行检测。最后，使用SURF可以对检测到的人头进行计数。这里，SURF是计算机视觉领域用于目标跟踪的一种特征提取方式，相比其他的特征提取方式，SURF有区分度高、运算速度快的优点，有旋转和尺度不变性的特点。在这样的人头检测方法中，利用不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本来进行分类模型离线训练，可以得到具有不同尺寸的检测窗的HOG检测器。在检测具有较少人数的图片时，如果使用具有较大尺寸的检测窗的HOG检测器，由于具有较大尺寸的检测窗的HOG检测器包含较多的信息，因此可以较为精确地检测到人头。但是，对于人数较多的图片，由于人头由于会挨得较近而发生冲突，因此使用具有较大尺寸的检测窗的HOG检测器会发生误检测，因此需要使用具有较小尺寸的检测窗的HOG检测器来对人头进行检测来防止上述误检测的发生。另一方面，如果对于人数较少的图片采用具有较小尺寸的检测窗的HOG检测器来对人头进行检测，则由于该HOG检测器所包含的信息极小，因此相对于使用具有较大尺寸的检测窗的HOG检测器，检测精度会相当低。因此，需要提出一种能够选择具有适当尺寸的检测窗的HOG检测器来提高对图片中的人头进行检测和计数的精度。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷提出了本专利技术。因此，本专利技术的目的之一是提供一种对视频图像中的人头进行检测的方法和人头数检测装置，能够选择具有适当尺寸的检测窗的HOG检测器来提高对图片中的人头进行检测和计数的精度。为了实现上述目的，根据本专利技术，提出了一种对视频图像中的人头进行检测的方法，包括：选择不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本，通过进行分类模型离线训练，得到多个具有不同尺寸的检测框的人头检测器；从视频图像中提取待检测图像；从多个所述人头检测器中选择用于对待检测图像进行人头检测的人头检测器；以及利用所选择的人头检测器对待检测图像进行人头检测，并对所检测到的人头的数量进行计数。优选地，根据利用粗检测而计数出的人头的数量占所述待检测图像的最多可检测人数的比例，从多个具有不同尺寸的检测框的所述人头检测器中选择具有特定尺寸的检测框的人头检测器。优选地，所述粗检测是利用从多个所述人头检测器中任意选择的一个人头检测器来进行的。优选地，根据待检测图像相当于前一帧图像发生变化的像素个数占待检测图像的所有像素数的比例，从多个具有不同尺寸的检测框的所述人头检测器中选择具有特定尺寸的检测框的人头检测器。另外，还提出了一种对视频图像中的人头进行检测的装置，包括：选择不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本，通过进行分类模型离线训练，得到多个具有不同尺寸的检测框的人头检测器的单元；从视频图像中提取待检测图像的单元；从多个所述人头检测器中选择用于对待检测图像进行人头检测的人头检测器的单元；以及利用所选择的人头检测器对待检测图像进行人头检测，并对所检测到的人头的数量进行计数的单元。根据本专利技术的方法和装置，能够选择具有适当尺寸的检测窗的HOG检测器来提高对图片中的人头进行检测和计数的精度。附图说明图1是示出了根据本专利技术的对HOG检测器进行训练和生成的示意图。图2是示出了对具有不同人数的图片进行检测时采用具有适当尺寸的检测窗的HOG检测器的示意图。图3是示出了根据本专利技术的对视频图像中的人头进行检测的方法的流程图。具体实施方式下面将参考附图描述本专利技术的优选实施例。在附图中，相同的元件将由相同的参考符号或数字表示。此外，在本专利技术的下列描述中，将省略对已知功能和配置的具体描述，以避免使本专利技术的主题不清楚。图1是示出了根据本专利技术的对HOG检测器进行训练和生成的示意图。如图1所示，将从捕获的视频图像数据中人工采集多种不同尺寸的只包括人头信息的图像作为正样本，采集对应尺寸的不包括人头信息的图像作为负样本，由正样本和负样本构成训练样本集，利用该训练样本集进行分类模型离线训练，可以得到用于检测人头的HOG检测器。利用该HOG检测器可以对图像中存在的人员的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对视频图像中的人头进行检测的方法，包括：选择不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本，通过进行分类模型离线训练，得到多个具有不同尺寸的检测框的人头检测器；从视频图像中提取待检测图像；从多个所述人头检测器中选择用于对待检测图像进行人头检测的人头检测器；以及利用所选择的人头检测器对待检测图像进行人头检测，并对所检测到的人头的数量进行计数。

【技术特征摘要】
1.一种对视频图像中的人头进行检测的方法，包括：选择不同尺寸的人头图像的正样本和对应尺寸的负样本，通过进行分类模型离线训练，得到多个具有不同尺寸的检测框的人头检测器；从视频图像中提取待检测图像；从多个所述人头检测器中选择用于对待检测图像进行人头检测的人头检测器；以及利用所选择的人头检测器对待检测图像进行人头检测，并对所检测到的人头的数量进行计数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据利用粗检测而计数出的人头的数量占所述待检测图像的最多可检测人数的比例，从多个具有不同尺寸的检测框的所述人头检测器中选择具有特定尺寸的检测框的人头检测器。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粗检测是利用从多个所述人头检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，张志霞，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP