一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法技术

本发明专利技术涉及一种人流量统计方法。一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法。首先采用混合编码本算法对视频进行背景建模，检测并分割出运动目标；其次，采用光流法计算运动矢量得到运动目标的速度和方向，根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人，剔除车辆目标，提取行人目标并计算行人方向；最后，设置虚拟门，根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向，对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数。本发明专利技术适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计，通过运动目标检测、行人提取，然后采用虚拟门技术实时统计往返人流量，统计正确率达到90%。适用于室外环境下光照多变、倾斜角度拍摄且角度变化、人体分辨率小、人车混行等复杂情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种人流量统计方法，特别是涉及ー种适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法。
技术介绍
随着城市规模的日益扩大，道路交通方式的多元化，导致了人们对城市交通需求迅速増加，使得交通流量大幅度增长，道路基础设施、交通管制和传统的智能交通模式已远远不能适应城市交通的发展需要，交通拥挤、堵塞等问题日趋严重，已经成为亟待解决的重要民生问题。交通流量检测系统通过设置在交通路ロ的视频采集前端设备，对关键路口和热点 区域的交通流量情况进行实时采集，自动统计分析，并将收集到的信息传回指挥调度中心，为交通管理者优化交通组织、信号灯时间配置提供数据决策支持，从而提高道路利用率、减缓交通拥堵、也会減少交通事故的发生，方便群众出行。人流量统计系统的适用范围是指系统是否可以在不同的成像条件下正常运行。比较常见的因素有人体在画面中的最小尺寸要求、摄像头相对于行人角度要求、是否能够适用于室内和室外环境、对环境光照是否敏感等等。其中摄像头角度要求很重要。通常来讲，当摄像头垂直向下对着行人头部吋，由于遮挡较少，统计精度最高。而当摄像头角度接近水平吋，由于行人互相遮挡，难度最大。人流量统计系统可以适应的摄像头角度范围越宽，就越可以使用已经安装的监控摄像头来完成人流量统计的任务，从而大大降低系统成本。另ー个影响系统性能的重要指标是人体在视频画面中的尺寸，当人体宽度较小，人群遮挡较多的情况下，就难以逐个区分行人了。ー个性能优越的人流量统计系统，应该能在上述成像 条件下准确计数。目前市场上存在很多种人流量统计的产品，它们主要采用识别跟踪的方法实现人流量统计，一般步骤如下I、根据行人局部特征(头部，头肩，人形，步态等)设计分类器，检测行人(海康威视公司人流统计系统提取人头目标的矩形内边缘和上半椭圆弧的拟合度特征，设计并联的多类分类器，检测行人);2、对检测到的行人目标进行跟踪(海康威视公司人流统计系统采用粒子滤波算法跟踪目标)；3、通过判断跟踪目标是否跨越人为设定的区域进行人流计数。如图I给出的ー种基于识别跟踪的人流量统计算法流程。此类技术存在的缺点是I、采用识别跟踪的方法，对视频质量要求高，并且需要摄像机以垂直视角(TOP-VIEW)对人体进行拍摄，主要应用于超市、购物中心、百货店、专卖店、娱乐设施、产品展厅等各种商业设施，适用范围有限。2、不能利用现有设备，需重新安装专门的前端采集设备及其他配套硬件，成本高，不能保护客户的已有设备投资。3、适应性差，摄像机角度不能调整，不能处理人体遮挡，不能适应交通路ロ复杂场景下的人流量统计。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术不足，提出一种多视角交通路口人流量统计方法，能够适应交通路ロ复杂场景下的人流量统计。本专利技术所采用的技术方案ー种适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，其步骤如下首先，采用混合编码本算法对视频进行背景建摸，检测并分 割出运动目标；其次，采用光流法计算运动矢量，得到运动目标的速度和方向，根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人，剔除车辆目标，提取行人目标并计算行人方向；最后，设置虚拟门，根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向，对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数。所述的适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，生成多个编码本模型以适应室外多变的光照条件即混合编码本模型；混合编码本算法检测运动目标的流程如下(I)选择视频的前n帧图像建立混合编码本背景模型；(2)利用已建立的混合编码本背景模型检测前景，即运动目标；对于当前待检测图像，以灰度直方图、均值为特征选择一个合适的编码本，如果没有找到合适的编码本，则当前检测图像上的所有像素均为前景，如果找到合适的编码本，对于当前检测图像上的某一像素，遍历该编码本的每ー个码元，若存在一个码元的上下界包含该像素，则被判断为背景，否则被判断为前景；(3)定期更新模型，并对编码本进行时间滤波，去除很少被访问到的码元；(4)若检测继续，转(2)，否则结束。所述的适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，对于交通路ロ的行人和车辆，它们的速度和方向都是不同的，采用光流法计算目标的运动矢量，得到其速度和方向，据此区分出行人和车辆。所述的适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，在采用光流法计算目标的运动矢量之前，要对图像中的场景进行标定，选择虚拟门位置，将虚拟门划分为若干个子区域，所述运动矢量计算是在所述若干个子区域内进行的。所述的适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，对图像中的场景进行标定，包括选择虚拟门位置；计算人体目标宽度尺寸变化范围；根据人体目标宽度尺寸变化范围将虚拟门划分为若干个子区域；标定虚拟门往返方向。所述的适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，依据光流法得到的运动目标的速度和方向以及事先标定的虚拟门往返方向，首先，剔除车辆目标，去除车辆的影响后，前景中只剩下行人目标，然后，采用虚拟门技术，感知行人通过虚拟门的过程，从而达到实时统计往返方向人流量的目的。其具体过程如下(I)虚拟门触发实时累加前景触发门位置的像素值，没有行人通过时，实时前景像素值曲线是水平的；如果有人通 过时，曲线的峰值发生变化，准备计数过程；(2)计数过程包括对于每个子区域，根据每个像素的运动矢量，可以知道每ー个像素的运动方向，同ー个方向上的像素在该子区域进行累加；对于每个子区域，ー个人从刚接触虚拟门到完全离开虚拟门，曲线的形状从水平变到波峰再到水平，最后变到水平时计数；考虑到每个子区域会有多人前后紧挨着通过虚拟门，这时要对触发的持续时间进行拟合，计算出多人连续通过时的人数；对每个子区域采取同样的操作。本专利技术的有益效果I、本专利技术适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，包括三部分内容运动目标检测、行人提取、实时统计往返人流量，提出混合编码本背景模型分割运动目标，能准确快速的提取运动目标；提出光流法区分车辆和行人；采用虚拟门技术实时统计往返人流量，统计正确率达到90%。2、本专利技术适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，适用于室外环境下光照多变、倾斜角度拍摄且角度变化、人体分辨率小、人车混行等复杂情况，对于人车混行的场景，去除各种车辆对人流量计数的影响；对于室外环境下光照多变的交通路ロ，能够清晰准确的检测出运动目标，完成对通过交通路ロ的人流量实时统计，并判断运动方向。附图说明图I :现有技术基于识别跟踪的人流量统计算法流程；图2 :本专利技术方法人流量统计流程图；图3 :本专利技术人流量统计方法编码本模型训练流程图；图4 :本专利技术混合编码本模型前景检测流程图；图5 :本专利技术图像场景标定流程图；图6 :本专利技术人流量统计方法虚拟门人流量统计流程图。具体实施例方式实施例一參见图2，本专利技术适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统计方法，其实现步骤如下首先，采用混合编码本算法对视频进行背景建摸，检测并分割出运动目标；然后，采用光流法计算运动矢量，得到运动目标的速度和方向，根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人，剔除车辆目标，提取行人目标并计算行人方向；最后，设置虚拟门，根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向，对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数。实施例ニ 參见图2、图3、图4，本实施例适用于交通路ロ复杂场景下的多视角人流量统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于交通路口复杂场景下的多视角人流量统计方法，其特征是：？采用混合编码本算法对视频进行背景建模，检测并分割出运动目标；采用光流法计算运动矢量，得到运动目标的速度和方向，根据运动目标的速度和方向区分车辆和行人，剔除车辆目标，提取行人目标并计算行人方向；设置虚拟门，根据行人方向和事先标定的虚拟门往返方向，对通过虚拟门往返方向的行人目标进行计数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭天强，张晨民，赵慧琴，孙晓峰，李丙涛，陈智，
申请(专利权)人：郑州金惠计算机系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：