一种基于座位管理的图像切割方法技术

本发明专利技术涉及一种基于座位管理的图像切割方法，S1、获取摄像头至少倾斜拍摄的具有一张完整桌面的视频流，并截取该视频流中的多帧图像；S2、对任意一帧图像进行预处理得到第一图像；S3、对第一图像进行边缘检测得到第二图像；S4、提取第二图像中轮廓完整桌面的平行四边形轮廓；S5、建立每个座位的切割块，并使用每个座位的切割块对原始图像进行切割，得到每个座位图像。本发明专利技术中通过切割块对图像进行分割，减少了图像识别复杂度，提高了图像识别准确率。提高了图像识别准确率。提高了图像识别准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于座位管理的图像切割方法


[0001]本专利技术涉及图像处理领域，特别涉及一种基于座位管理的图像切割方法。

技术介绍

[0002]图书馆、自习室等公共区域存在的意义主要在于它所包含的学习资源。有史以来座位管理都是管理界中的一个难题，不仅仅是因为实际上的座位配备不足，还存在异常严重的占座问题：有些读者经常使用书包等私人物品一人占两个座位；还有的读者会长时间离开，但是却不带走自己的私人物品，所以经常出现无人却也无座的现象。所以经常发生座位方面的纠纷问题，由于人力和管理成本太高，管理单位无法安排管理人员时刻监督读者的行为。并且，传统意义上的座位管理不能很好地满足用户的使用需求，比如无法直观显示座位的使用状态，尤其是在作为资源紧张的时候，用户往往需要耗费大量的时间在各个区域里一间间自习室挨个找位置，这不仅消耗了寻找位置的用户的时间，自习室内人员的频繁走动也会影响区域内学习的人的专注程度。
[0003]有申请号为CN201910297328.7(公布号为CN110059611A)的中国专利技术专利公开了一种智能化教室空余座位识别方法，包括：摄像头拍摄教室内座位图像；计算服务器对拍摄到的座位图像进行图像标定，计算出座位图像区域左下、右下、左上、右上4个角点的坐标，4个角点的坐标围成主视区域；计算服务器将主视区域进行梯形校正，利用透视变换将主视区域拉伸为矩形，得到校正图像；计算服务器利用深度学习模型对校正图像中人的位置进行检测，得到校正图像中每个人的中心点坐标，若坐标落在座位区域，则此座位有人，否则，则无人。上述识别方法识别准确，适应性强可广泛应用于高校教室综合管理系统中。但由于上述识别方法中需要对单个座位图像进行图像识别，但由于图书馆等其他场所的桌子为一个整体，一个桌子上设有多个座位，摄像头拍摄的某个座位上的人的投影还会在相邻的另一个座位上，因此这种情况下上述座位识别方法并不适用，识别难度高。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种操作简单且便于后续图像识别的基于座位管理的图像切割方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于座位管理的图像切割方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]S1、获取摄像头至少倾斜拍摄的具有一张完整桌面的视频流，并截取该视频流中的多帧图像；
[0007]S2、对S1中的任意一帧图像进行预处理，得到第一图像；
[0008]S3、对第一图像进行边缘检测，得到第一图像边缘化后的图像，记为第二图像；
[0009]S4、对S3中的第二图像提取轮廓，得到至少一个完整桌面的平行四边形轮廓；
[0010]S5、建立每个座位的切割块，并使用每个座位的切割块对该帧图像所对应的原始图像进行切割，得到每个座位图像；
[0011]其中在一个完整桌面的平行四边形轮廓上建立座位切割块的具体步骤为：
[0012]S5
‑
1、将平行四边形上靠近摄像头的长斜边记为第一长斜边，另外一个长斜边记为第二长斜边，另外，桌子的单面或双面设置有座位，即：第一长斜边和/或第二长斜边设置有座位；
[0013]S5
‑
2、根据座位的个数对平行四边形的第一长斜边和第二长斜边进行均分，得到平行四边形的两长斜边上的均分点；
[0014]S5
‑
3、建立每个座位的切割块，其中，每个座位的切割块的宽度和高度均为预设值；
[0015]具体为：
[0016]对于第一长斜边上的座位采用以下方法建立切割块：其中，第一长斜边上按照距离摄像头从近到远依次记为第1座位、第2座位、
…
第N座位；N为座位总个数；
[0017]对于第1座位，以中点为该第1座位对应在第一长斜边上顶点的竖直边作为第1座位切割块的第一竖向边，以经过第一长斜边上第2座位中点、并与第1座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直边作为第1座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为该第1座位的切割块；
[0018]对于第j座位，以中点为第一长斜边上第j座位和第j
‑
1座位共同均分点的竖直边作为第j座位切割块的第一竖向边，以经过第一长斜边上第j+1座位中点、并与第j座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直边作为第j座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为该第j座位的切割块；j＝2、3、
…
N
‑
1；
[0019]对于第N座位，以中点为第一长斜边上第N座位和第N
‑
1座位共同均分点的竖直边作为第N座位切割块的第一竖向边，并将远离该座位方向设置的、与第N座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直线作为第N座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为第N座位的切割块；
[0020]对于第二长斜边上的座位采用以下方法建立切割块：其中，第二长斜边上按照距离摄像头从近到远依次记为第1
’
座位、第2
’
座位、
…
第N
’
座位；
[0021]对于第1
’
座位，以中点为该第1
’
座位上对应在第二长斜边上顶点的横线作为第1
’
座位切割块的其中一横向边，并以该横向边向上延伸而形成的高度为预设值的矩形作为第1
’
座位的切割块；
[0022]对于第i
’
座位，以中点为第二长斜边上第i
’
座位与第(i
‑
1)
’
座位共同均分点的横线作为i
’
座位切割块的其中一横向边，并以该横向边向上延伸而形成的高度为预设值的矩形作为第i
’
座位的切割块；i
’
＝2
’
、3
’
、
…
N
’
。
[0023]优选的，所述S3中边缘检测的具体算法为HED网络。HED网络输入的是原图像，输出的是二值图，因此适用于实时监测且边缘提取精确度高。
[0024]作为改进，所述S4中的具体步骤为：
[0025]S4
‑
1、对第二图像进行Hough
‑
Line直线检测，得到第三图像；
[0026]S4
‑
2、将第三图像中得到的线段延长成直线，得到第四图像；
[0027]S4
‑
3、利用第四图像中的直线作为参考，将第三图像短线段合并成一条长线段得到第五图像；
[0028]S4
‑
4、计算出第五图像中得到的长线段的交点坐标，其中，临近的交叉点进行合
并；
[0029]S4
‑
5、对得到的所有交叉点，每次取四个，判断这四个点组成的四边形是否是一个平行四边形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于座位管理的图像切割方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、获取摄像头至少倾斜拍摄的具有一张完整桌面的视频流，并截取该视频流中的多帧图像；S2、对S1中的任意一帧图像进行预处理，得到第一图像；S3、对第一图像进行边缘检测，得到第一图像边缘化后的图像，记为第二图像；S4、对S3中的第二图像提取轮廓，得到至少一个完整桌面的平行四边形轮廓；S5、建立每个座位的切割块，并使用每个座位的切割块对该帧图像所对应的原始图像进行切割，得到每个座位图像；其中在一个完整桌面的平行四边形轮廓上建立座位切割块的具体步骤为：S5
‑
1、将平行四边形上靠近摄像头的长斜边记为第一长斜边，另外一个长斜边记为第二长斜边，另外，桌子的单面或双面设置有座位，即：第一长斜边和/或第二长斜边设置有座位；S5
‑
2、根据座位的个数对平行四边形的第一长斜边和第二长斜边进行均分，得到平行四边形的两长斜边上的均分点；S5
‑
3、建立每个座位的切割块，其中，每个座位的切割块的宽度和高度均为预设值；具体为：对于第一长斜边上的座位采用以下方法建立切割块：其中，第一长斜边上按照距离摄像头从近到远依次记为第1座位、第2座位、
…
第N座位；N为座位总个数；对于第1座位，以中点为该第1座位对应在第一长斜边上顶点的竖直边作为第1座位切割块的第一竖向边，以经过第一长斜边上第2座位中点、并与第1座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直边作为第1座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为该第1座位的切割块；对于第j座位，以中点为第一长斜边上第j座位和第j
‑
1座位共同均分点的竖直边作为第j座位切割块的第一竖向边，以经过第一长斜边上第j+1座位中点、并与第j座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直边作为第j座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为该第j座位的切割块；j＝2、3、
…
N
‑
1；对于第N座位，以中点为第一长斜边上第N座位和第N
‑
1座位共同均分点的竖直边作为第N座位切割块的第一竖向边，并将远离该座位方向设置的、与第N座位切割块的第一竖向边之间的距离为预设宽度的竖直线作为第N座位切割块的第二竖向边，并将两竖向边的两端分别相连而成的矩形作为第N座位的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦美华，田焕，任浩栋，陈志荣，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：