[发明专利]一种新型视频人数统计算法

权利要求书

1.一种新型视频人数统计算法，其特征在于，包括：

综合了分区统计法，背景差分法和特征筛选法，能够克服后两种方法常见的误判情况；

其中，

所述分区统计法的大意在于：将室内空间划分为若干合适大小的子区域和原胞，原胞大小以其中容纳两个人的几率很小为标准，按照摄像头拍摄的清晰度给每个子区域分配一个拍摄最清晰的摄像头；

所述背景差分法的大意在于：利用室内背景的相对固定性，通过同背景上像素点颜色比较的办法判定这些点是否被人占据；

所述特征筛选法的大意在于：用给定的发色阈值二值化后用广度优先遍历找出黑白图内所有连通域，提取黑色连通区域的面积，同最小包围矩形的面积比，圆形度(可选)，下方是否多点出现肤色(可选)，在多帧图像中是否出现运动(可选)等特征筛选黑色人头候选区域。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

其包含一个初始化步骤，只需进行一次，以后算法启动时无需执行，包括掩膜版的制作，原胞质心位置和背景色的记录；

首先利用座椅的固定性划分子区域和原胞，每个原胞基本上对应一个座椅，但事实上原胞的背景也完全可以是空的空间，原胞尺寸上要求一个原胞中出现2个人的几率很小。记录下原胞的边界像素坐标，中心处无人背景像素颜色Y值。将这些数据存储起来。

划分完毕后，对每一个子区域：按(1)式定义的清晰度为该子区域选定一个摄像头，可能一个摄像头需要监控多个子区域，但每一子区域只选取一个拍摄最清晰的摄像头。对每一个摄像头：在这个固定摆设的摄像头拍摄的图片中找出其管辖的所有物理子区域对应的像素区域。按找出的像素区域制作长期保存的专属本摄像头的掩膜版，掩膜版是二值化图，在所有子区域处为1，在非管辖区域则为0。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

考虑摄像头角度的问题，按下式定义的清晰度为该子区域选定一个摄像头，用于特征筛选的特征没有随摄像头位置变化敏感的特性，并定义用于决定子区域所属摄像头的清晰度为摄像头到目标距离和角度参数的函数

Q＝c²-d²+sin|90-θ|+cos|45-α|

其中距离d是子区域中心离开摄像头的物理距离。c是一个同摄像头离开目标区域物理距离有关的阈值距离，单位为米。θ是摄像头镜面法线在天花板上投影同区域座椅正前方朝向(从讲台指向黑板)的夹角，取值从0到180，单位为度。α是摄像头镜面法线同铅垂线的夹角，范围从0到90，单位为度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述特征筛选法的详细步骤如下，

a.用给定的发色阈值二值化后用广度优先遍历找出黑白图内所有连通域。广度优先算法，相比递归洪泛算法和深度优先洪泛算法，所需的内存空间较小。

b.进行数学形态学膨胀操作，结构元素选为边长3个像素的正方形。目的是去除头顶心处的亮漩涡。

c.用掩膜版提取监控的ROI子区域，剔除面积小于人头面积下界的连通域和面积大于人头面积上限的连通域。剔除同外围最小矩形面积比大于给定阈值的连通域。

d.对于剩下的每一个连通域，可选的进一步筛选可以选择运动检测和肤色特征。

e.返回剩下的连通域数作为子区域人数。