[发明专利]基于双目立体视觉的人头检测计数方法

说明书

本发明涉及计算机视觉技术领域，其公开了一种基于双目立体视觉的人头检测计数方法，解决传统技术中人头检测计数方案存在的计算量大、计数不准确、精度不高的问题。该方法包括：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；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。本发明适用于客流场景的人头检测计数。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，具体涉及一种基于双目立体视觉的人头检测计数方法。

背景技术

随着人口的增长和人们出行的频繁，无论是各类交通系统，还是会场、商场、展馆、机场码头等地方都涌动着数量巨大的人，无论是从商业角度还是安全角度来看，人数统计的工作都十分重要。然而采用人工计数是一件很困难的事情，且这些大型人流量场所的客流是人工不可能数的过来的。因此，对自动人数统计的研究具有重大的意义。

目前已提出的自动人数统计主要有基于主动红外感应、被动红外感应、踏板压力传感、视频图像处理等方法。基于主动红外感应的系统，该技术成熟，抗干扰能力强，但无论是采用单束还是多束红外光，都不能有效解决拥挤人群的计数；被动式红外计数技术通过检测人体发出的热红外进行计数，可区分有生命和无生命的对象，但易受到人的着装、环境温度等的影响，也无法适应拥挤人群的计数。基于踏板压力传感器的人数计数方法通常用于公交车场合，但要求乘客依次上下车、不可拥挤，并且无法较好的判别客流的进出方向。

基于视频图像处理技术的方法目前是最新发展的计数方法，分为基于单目和双目摄像两类。前一种方法利用目标的灰度、色度信息进行运动目标的分割，但对计数场景中光线的变化及其敏感，阴影和干扰物对运动目标提取的影响也非常大，难以准确地进行计数；后一种方法利用了运动目标的三维信息，可以较好地解决前一种方法存在的光照变化和阴影的问题，但计算量较大，基于人头圆的检测不够精确，使得复杂场景下的人头统计精度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于双目立体视觉的人头检测计数方法，解决传统技术中人头检测计数方案存在的计算量大、计数不准确、精度不高的问题。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

基于双目立体视觉的人头检测计数方法，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；

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。

作为进一步优化，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：