专利名称：一种车内人数计数方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像分析处理技术，尤其涉及的是一种车辆内部人数计数系统。
背景技术：
现阶段人数计数主要有两种技术，一种是通过在车辆出入口内安装红外检测装置，检测和统计在出入口处人进出的数量。另一种则是通过在出入口处安装摄像头，通过对物体的运动特征以及形状特征检测和统计在出入口处人进出的数量。这两种技术方案能够有较的计数在出入口处进出的人数。 较大车辆内部的人数计数采用基于图像的出入口人数计数，基于图像的计数的优
点在于成本较低，能够很好的利用现阶段已经部署的图像采集和处理装置。但是，乘客和乘
客之间、乘客与座位的遮挡是个严重的问题。此外，因为摄像头的摄像头精度范围以及摄像
焦距的原因，对较远处的人数计数比较困难；而复杂的实际状况，如光照，人的姿态以及人
的外部特征的多变，使车内的人数计数难上加难。 因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车内人数计数方法和系统，该车内人数计数方法和系
统能够可以减少乘客和乘客之间、乘客与座位的遮挡。 本发明的技术方案如下 —种车内人数计数方法，包括S1、获取空车内的图像；S2、在所述空车内的图像
上标出座位区域，形成背景图像；S3、获取当前车内图像，比较当前车内图像和所述背景图
像，得到每个座位区域的差异值，如果该差异值符合预设的标准则判断该座位有人。
所述的方法，其中，所述预设的标准包括预设的比例，所述步骤S3包括S31、利用
预设的二值化阈值对所述差异值进行二值化处理，得到二值化图像；S32、如果所述二值化
图像非零值、且该座位区域面积达到所述预设的比例，则判定该座位有人。 所述的方法，其中，所述步骤S2包括通过在所述空车内的图像上画矩形标出所
述座位区域，将所述座位区域矩阵置为1。 所述的方法，其中，所述步骤S2还包括保存所述矩形的起始点坐标，以及所述矩阵的长和宽。 所述的方法，其中，所述步骤S1包括如果当前获取的图像非首幅图像，则该图像与首幅图像进行加权平均和；所述非首幅图像达到的设定的幅数，则建立所述空车内的图像。 —种车内人数计数系统，包括图像装置，用于获取车内图像；还包括标记装置，用于在空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像；比较装置，用于比较获取的当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值；计数装置，用于根据差异值和预设的标准进行计数。
所述的系统，其中，所述计数装置包括与所述比较装置连接的二值化单元，用于
利用设定的二值化阈值对所述差异值进行二值化处理，得到二值化图像；用于存储预设比
例值的存储器；与所述二值化单元和所述存储器连接的第一处理单元，用于在所述二值化
图像非零值、且该座位区域面积达到所述存储器存储的预设比例值时进行计数。 所述的系统，其中，所述图像装置包括加权平均模块，用于对当前获取的非首幅
图像与首幅图像进行加权平均和处理；与所述加杈平均模块连接的第二处理单元，用于在
所述非首幅图像达到的设定的幅数时生成所述空车内的图像。 所述的系统，其中，所述标记装置包括接收模块，用于接收标记信息；与所述接收模块连接的第三处理模块，用于在所述空车内的图像上将所述标记信息指定的矩阵置为1形成所述座位区域。 所述的系统，其中，所述图像装置包括若干摄像头，每个摄像头采集局部图像。
本发明所提供的车内人数计数方法和系统，通过在标记出的每个座位区域上，对空车内的图像和当前车内图像的每个座位区域进行比较，得出每个座位区域的差异值，根据该差异值与预设的标准比较，符合则判断该座位区域有人，不符合则判断该座位无人。这样可以减少乘客和乘客之间、乘客与座位的遮挡。
图1是本发明中车内人数计数方法的流程示意图； 图2是本发明中车内人数计数系统的原理框图； 图3是本发明中车内人数计数系统的结构框图； 图4是本发明中车内人数计数系统的实例图； 图5是本发明中图像装置获取标记背景图像流程； 图6是本发明中图像装置更新标记背景图像流程； 图7是本发明中标记装置标记座位区域的流程； 图8是本发明中比较装置和计数装置的工作流程。 图9是本发明中车内人数计数系统的摄像头安装示意图。
具体实施例方式
本发明的核心点在于通过在空车时的车内图像上标记出具体每个的座位区域，再
分别用当前车内图像的每个座位区域与空车时的比较，得出每个座位区域的差异值，根据
该差异值与预设的标准比较，符合则判断该座位区域有人，不符合则判断该座位无人。采用
每个座位区域进行比较，从而实现人数的统计，这样可以减少乘客和乘客之间、乘客与座位
的遮挡；在此基础上增加摄像装置，对解决遮挡问题更为有益。 下面结合附图，将详细描述本发明的技术方案。 本发明的车内人数计数方法，如图1所示，包括以下步骤 10、获取空车内的图像； 如果当前获取的图像非首幅图像，则该图像与首幅图像进行加权平均和，所述首幅图像的权值为0. 8，非首幅图像的权值为0. 2 ;所述非首幅图像达到的设定的幅数，则建立所述空车内的图像。
20、在所述空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像； 本步骤标记座位区域是通过在所述空车内的图像上画矩形来进行标记的，将所述
座位区域矩阵置为1 ;保存所述矩形的起始点坐标，以及所述矩阵的长和宽。 30、获取当前车内图像，比较当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的
差异值，如果该差异值符合预设的标准则判断该座位有人。 所述预设的标准包括预设的比例，本步骤包括 31、利用预设的二值化阈值对所述差异值进行二值化处理，得到二值化图像；所述设定的二值化阈值可以采用50。 32、如果所述二值化图像非零值、且该座位区域面积达到所述预设的比例，则判定该座位有人。预设的比例为1/10或者1/5。 本发明的方法在于通过在空车时的车内图像上标记出具体每个的座位区域，再分别用当前车内图像的每个座位区域与空车时的比较，得出每个座位区域的差异值，根据该差异值与预设的标准比较，符合则判断该座位区域有人，这样可以减少乘客和乘客之间、乘客与座位的遮挡；在此基础上增加摄像装置，对解决遮挡问题更为有益。进行二值化处理，并采用预设的比例来判定每个座位是否有人，这可以减小如光照，人的姿态以及人的外部特征的多变等因素对计数的影响。 本发明还提供一种车内人数计数系统，原理框图如图2所示、结构框图见图3、系统实例图如图4所示，主要包括依次连接的图像装置130、标记装置310、比较装置320、计数装置330 ;图像装置130属于输入模块100，标记装置310、比较装置320、计数装置330属于人数计数模块300，此外还包括嵌入式处理平台200和输出模块400。 输入模块100包括按钮输入装置110、图像标记输入装置120、图像装置130。按钮输入装置110，用于接受基本的控制信息，如开启、关闭等。图像标记输入装置120，可以采用图像触摸屏幕(见图4)，该图像标记输入装置120用于接受用户对图像座位区域的标记指令并传递给标记装置310。图像装置130用于获取车内的图像，包括摄像头131、加权平均模块132、与加权平均模块132连接的第二处理单元133。加权平均模块132用于对当前获取的非首幅图像与首幅图像进行加权平均和处理。第二处理单元133用于在所述非首幅图像达到的设定的幅数时生成所述空车内的图像。摄像头131的数量如果多于一个时，每个摄像头131采集局部图像，并且相应的在增加一统计模块，该统计模块用于将各摄像头131所采集区域内的人数相加后输出总人数。本实施方式中设置三个摄像头131固定安装在车内顶部的前面，中间和后面，见图9。三个摄像头131与车内顶部水平面成一定角度。前部摄像头131方向指向车内前部，能够将车内的前面的座位尽可能完整的位于摄像头的摄像范围中。中部摄像头131指向车内中部，能够将车内的中部的座位尽可能完整的位于摄像头的摄像范围中。后部摄像头131指向车内后部，能够将车内的后部的座位尽可能完整的位于摄像头的摄像范围中。摄像头131的形状建议为半圆型。输出为RGB彩色图像或者灰度图。 嵌入式处理平台200与输入模块100连接，用于获取摄像头131的信号完成对图像的数字化、接受按钮输入装置IIO和图像标记输入装置120的信号、向人数计数模块300传递数据、并向输出模块400输出人数计数的结果。输出模块400用于显示采集图像以及显示人数计数的结果。人数计数模块300包括标记装置310、比较装置320、计数装置330。
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标记装置310，用于从图像标记输入装置120接收标记指令，在空车的车内图像上标出座位区域，形成背景图像；其包括接收模块311、与接收模块311连接的第三处理模块312。接收模块311用于接收标记信息；第三处理模块312用于在所述空车内的图像上将所述标记信息指定的矩阵置为1形成所述座位区域。 比较装置320用于比较获取的当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值。
计数装置330用于根据差异值和预设的标准进行计数；其包括存储器331、与比
较装置320连接的二值化单元332、与二值化单元332和存储器331连接的第一处理单元
333。存储器331用于存储预设比例值；二值化单元332用于利用设定的二值化阈值对所述
差异值进行二值化处理，得到二值化图像；第一处理单元333用于在所述二值化图像非零
值、且该座位区域面积达到所述预设比例值时进行计数。 工作时，首先通过按钮输入装置110启动系统； 图像装置130开始在获取空车的车内图像，流程如下，见图5 ; 510、开始标记背景的建立； 520、选取摄像头； 530、摄像头捕获车内图像； 540、如果不是首幅图像，则与首幅图像进行加权平均和，首幅图像的权值为0.8，当前图像的权值为0. 2 ;如果是首幅图像，则执行步骤550 ; 550、保存首幅图像作为标记背景，该标记背景是指用于在其上作出座位区域标记的基础。 560、如果累计图像数超过一定预设的图幅数，如五幅图像，将加权计算后获得的图像作为标记背景，并进行保存，执行步骤570 ;否则转到步骤530 ; 570、所有的摄像头的图像都完成了获取，则执行步骤580 ;否则跳转到步骤520 ;
580、结束图像获取。 图像装置130在获取当前车内图像的流程与空车的车内图像流程相似，具体程如下，见图6 ; 610、开始更新、获取当前背景图以及当前图像； 620、获取当前图像非座位区域以及座位区域内无人区域位置； 630、在对步骤630内获得区域范围内，背景图像和当前图像进行平均加权。平均
加权后的图像为背景图像； 640、保存背景图像，结束背景更新。 见图7，标记装置310在标记背景图像上标记座位区域形成背景图像的流程如下
710、开始标记图像，显示标记背景图像，触摸屏启动；
720、获取各个摄像头图像，并显示当前捕获图像； 730、用户在标记背景上画矩形，对座位区域进行标记，也就是置于矩阵相关区域为l; 740、保存区域位置，包括矩形开始点位置，矩阵的长和宽，是否标记背景所有区域已经标记，如果没有，转到步骤730 ; 750、是否所有摄像头的标记背景图像座位区域标记已经建立，如果没有，转到步骤720 ; 760、保存座位区域信息，并关闭图像显示和触摸屏设备。 比较装置320的工作流程见图8 : 810、人数计数模块开始； 820、获取各个摄像头的图像，以及对应的座位标记区域和背景图； 830、对背景图像以及当前图像进行直方图均衡化； 840、对各个区域，计算背景图和当前图的差异图。 然后，计数装置330执行以下步骤，见图8 : 910、根据差异值，设定阈值，对图像二值化。其阈值根据实际情况设定(一般为
50); 920、如果二值化图像非零值且大于区域面积的1/10或者1/5，就认为有人存在，人数计数加一 ；否则不变； 930、是否所有区域已经检查完毕，如果没有，转到步骤840 ;
940、背景更新； 950、是否所有摄像头已经检查完毕。如果没有，转到步骤820 ;
960 、统计各个摄像头图像人数计数总数，输出人数计数值。 该采用嵌入式处理平台基于图像的计数技术，用户容易理解并能够有效的利用用户现有的经验和知识。在与用户良好交互过程中，及时调整系统，适应多变复杂的情况，从而能够极大的提高人数计数的正确性和可靠性。本发明所提供的车内人数计数方法和系统，通过每个座位区域的差异值判断该座位区域有人，可以用车辆内部的遮挡较严重而且人数较多的较大车辆内部的人数计数。 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
一种车内人数计数方法，包括S1、获取空车内的图像；S2、在所述空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像；S3、获取当前车内图像，比较当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值，如果该差异值符合预设的标准则判断该座位有人。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的标准包括预设的比例，所述步骤S3包括531、 利用预设的二值化阈值对所述差异值进行二值化处理，得到二值化图像；532、 如果所述二值化图像非零值、且该座位区域面积达到所述预设的比例，则判定该座位有人。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括通过在所述空车内的图像上画矩形标出所述座位区域，将所述座位区域矩阵置为1。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括保存所述矩形的起始点坐标，以及所述矩阵的长和宽。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤Sl包括如果当前获取的图像非首幅图像，则该图像与首幅图像进行加权平均和；所述非首幅图像达到的设定的幅数，则 建立所述空车内的图像。
6. —种车内人数计数系统，包括图像装置，用于获取车内图像；其特征在于，还包括 标记装置，用于在空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像；比较装置，用于比较获取的当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值；计数装置，用于根据差异值和预设的标准进行计数。
7. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计数装置包括与所述比较装置连接的二值化单元，用于利用设定的二值化阈值对所述差异值进行二 值化处理，得到二值化图像；用于存储预设比例值的存储器；与所述二值化单元和所述存储器连接的第一处理单元，用于在所述二值化图像非零 值、且该座位区域面积达到所述存储器存储的预设比例值时进行计数。
8. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像装置包括加权平均模块，用于 对当前获取的非首幅图像与首幅图像进行加权平均和处理；与所述加权平均模块连接的第 二处理单元，用于在所述非首幅图像达到的设定的幅数时生成所述空车内的图像。
9. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述标记装置包括 接收模块，用于接收标记信息；与所述接收模块连接的第三处理模块，用于在所述空车内的图像上将所述标记信息指 定的矩阵置为1形成所述座位区域。
10. 根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述图像装置包括若干摄像头，每个摄 像头采集局部图像。
全文摘要
本发明公开了一种车内人数计数方法和系统，包括S1、获取空车内的图像；S2、在所述空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像；S3、获取当前车内图像，比较当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值，如果该差异值符合预设的标准则判断该座位有人。其系统包括图像装置，用于获取车内图像；还包括标记装置，用于在空车内的图像上标出座位区域，形成背景图像；比较装置，用于比较获取的当前车内图像和所述背景图像，得到每个座位区域的差异值；计数装置，用于根据差异值和预设的标准进行计数。本发明针对每个座位区域进行人数统计，可减少乘客和乘客之间、乘客与座位的遮挡。
文档编号G06M11/00GK101770642SQ20081024195
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者刘理, 徐国卿, 罗全健 申请人:深圳先进技术研究院