[发明专利]基于双目立体视觉的人头检测计数方法

权利要求书

1.基于双目立体视觉的人头检测计数方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a.标定双目图像采集系统；

步骤b.利用标定好的双目图像采集系统进行监控区域图像采集，获取客流场景图像；

步骤c.对获取的客流场景图像进行预处理；

步骤d.获取图像的深度图；

步骤e.利用等值线查找法检测深度图中不同深度的人头；

步骤f.跟踪检测到的人头：

设在当前帧深度图像检测到的人头A的中心位置为(x_a，y_a，z_a)，若在监控视频深度图像当前帧的后一帧图像中检测到相同大小的一个人头B，且该人头中心位置(x_b，y_b，z_b)在(x_a，y_a，z_a)的某一领域内，即B∈U(A，σ)，σ为邻域半径，取σ＝vt，其中v为人头移动速度，t为两张视频帧之间的时间间隔；则判定人头B就是人头A，如此迭代，直到人头A消失于摄像头视野，以此方法，跟踪完检测到的所有人头；

步骤g.在新的视频帧里检测新的人头，并更新人头数量；

步骤h.输出当前人头数量；

步骤e具体包括：

e1、将离散的深度图像数据网格化；

e2、在网格数据的基础上通过不同颜色来填充不同等值线，生成等值填充图；

e3、在等值填充图的基础上生成等值线图；

e4、在等值线图中检测圆；

e5、基于对圆的检测实现人头检测；

步骤e2具体包括：

e21、取得网格化数据深度值Z的极大值Z_max、极小值Z_min以及等值线间距△Z，等值线步长k；

e22、根据等值线间距△Z、网格化数据的密度确定欲形成的填充等值线的图像大小，并采用双线性插值的方法加密网格数据：

根据P₁(x₁，y₁，z₁)，P₂(x₂，y₂，z₂)，P₃(x₃，y₃，z₃)，P₄(x₄，y₄，z₄)点的值z₁，z₂，z₃，z₄，结合下式求得加密点P的Z值：

e23、建立Z值区间与颜色区间的映射：f：Z＞C，Z∈[Z_min，Z_max]，C∈{c₁，c₂，...，c_n}，确定颜色变量C的值域，利用求得颜色变量C的个数，并选定相应的n个颜色值Color(n)；则

其中，ΔZ为等值间距，[]为取整符号；

e24、对于加密后的网格数据，根据映射f：Z＞C进行图形颜色填充即可生成等值填充图像。

2.如权利要求1所述的基于双目立体视觉的人头检测计数方法，其特征在于，步骤d具体包括：

d1、对左、右图像的特征点进行提取和匹配；

d2、提取匹配后左右图像序列的亚像素坐标；

d3、利用视差原理结合标定参数得到图像的三维坐标：

左图像像素坐标(x_l，y_l)、右图像像素坐标(x_r，y_r)与三维空间坐标(X_W，Y_W，Z_W)的关系如下式所示：

其中，x_l和x_r表示左右图像匹配点对在像素坐标系下的横坐标，y_l表示左图像中匹配点在像素坐标系下的纵坐标；B表示左右相机间的基线距离，f表示左相机焦距；B和f根据相机标定得到。