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专利号: 2017105147970
申请人: 山东师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于视频的密集人群流量计算方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取运动行人目标的视频序列;

步骤2:通过帧差分对视频帧进行处理,提取运动行人目标;

步骤3:对提取的行人目标进行形态学处理;

步骤4:获取行人目标运动轨迹,基于运动轨迹对行人目标进行计数。

2.如权利要求1所述的一种基于视频的密集人群流量计算方法,其特征在于,所述步骤

4中基于运动轨迹对行人目标进行计数包括:

对于每一个行人目标,获取该目标的运动距离;计算该行人目标的运动方向;对该行人目标进行越界检测;当运动距离有效、运动方向与设定方向一致,且通过检测线时,执行计数;反之,不执行计数,对下一个行人目标进行判断。

3.如权利要求1所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,所述步骤2包括:第i帧视频用Ii表示,第i+1帧视频用Ii+1表示,第i+2帧视频用Ii+2表示,分别计算Ii与Ii+1的差分图像Diffi以及Ii+1与Ii+2的差分图像Diffi+1;

对Diffi和Diffi+1进行阈值化处理,得到Diffi_t和Diffi+1_t。

4.如权利要求1所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,所述步骤3包括:对Diffi_t和Diffi+1_t中像素值为1的区域进行形态学运算,先腐蚀后膨胀,得到fi和fi+1,其中Diffi_t表示Ii与Ii+1的差分图像经过阈值化处理后的图像,Diffi+1_t表示Ii+1与Ii+2的差分图像经过阈值化处理后的图像。

5.如权利要求1或2所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,所述步骤4中获取行人运动轨迹包括:fi、fi+1分别表示Ii与Ii+1、Ii+1与Ii+2的差分图像经过阈值化处理和形态学运算后得到的图像,从0开始标记fi中每个单连通的取值为1区域,令标记的最大值为M,令Si(m)表示fi中第m个单连通的区域,其中0≤m≤M,Ci(m)表示第m个单连通的区域的质心,Ai(m)表示第m个单连通的区域的面积;

从0开始标记fi+1中每个单连通的取值为1区域,令标记的最大值为N,令Si+1(n)表示fi中第n个单连通的区域,其中0≤n≤N,Ci+1(n)表示第n个单连通的区域的质心,Ai+1(n)表示第n个单连通的区域的面积;

在fi+1中搜索与fi中第m个标记区域的匹配区域,即

其中 表示最佳匹配区域的质心坐标,||Ci+1(n)-Ci(m)||表示Ci+1(n)与Ci(m)的欧式距离。

6.如权利要求5所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,Si(m)的运动方向的计算公式为:其中ORIi(m)表示Si(m)的运动方向,其取值为±1;sign表示数值符号运算符。

7.如权利要求5所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,Si(m)是否越界的判断方式为:这里Cross_State表示越界检测标识,CL表示设定的越界检测线坐标。

8.一种基于视频的密集人群流量计算装置,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取运动行人目标的视频序列;

目标提取模块,用于通过帧差分对视频帧进行处理,提取运动行人目标;

区域生长模块,用于对提取的行人目标进行形态学处理;

数目统计模块,用于获取行人目标运动轨迹,基于运动轨迹对行人目标进行计数。

9.如权利要求8所述的一种基于视频的密集人群流量计算装置,其特征在于,所述数目统计模块中基于运动轨迹对行人目标进行计数包括:对于每一个行人目标,获取该目标的运动距离;计算该行人目标的运动方向;对该行人目标进行越界检测;当运动距离有效、运动方向与设定方向一致,且通过检测线时,执行计数;反之,不执行计数,对下一个行人目标进行判断。

10.如权利要求9所述的一种基于视频密集人群流量计算方法,其特征在于,所述数目统计模块中运动距离、运动方向和越界检测通过以下方式实现:fi、fi+1分别表示Ii与Ii+1、Ii+1与Ii+2的差分图像经过阈值化处理和形态学运算后得到的图像,从0开始标记fi中每个单连通的取值为1区域,令标记的最大值为M,令Si(m)表示fi中第m个单连通的区域,其中0≤m≤M,Ci(m)表示第m个单连通的区域的质心,Ai(m)表示第m个单连通的区域的面积;

从0开始标记fi+1中每个单连通的取值为1区域,令标记的最大值为N,令Si+1(n)表示fi中第n个单连通的区域,其中0≤n≤N,Ci+1(n)表示第n个单连通的区域的质心,Ai+1(n)表示第n个单连通的区域的面积;

在fi+1中搜索与fi中第m个标记区域的匹配区域,即

其中 表示最佳匹配区域的质心坐标,||Ci+1(n)-Ci(m)||表示Ci+1(n)与Ci(m)的欧式距离;

Si(m)的运动方向的计算公式为:

其中ORIi(m)表示Si(m)的运动方向,其取值为±1;sign表示数值符号运算符;

Si(m)是否越界的判断方式为:

其中Cross_State表示越界检测标识,CL表示设定的越界检测线坐标。