专利名称：电影票房核验系统的制作方法
技术领域：
本发明属于模式识别与图像处理技术领域，也属于人员计数器技术领域，具体涉及一种基于视频图像分析的影院观众人数统计装置和方法。技术背景
近年来，我国电影行业蓬勃发展、成绩斐然。然而，中国电影市场对票房的“畸形追求”，导致了各种虚构票房事件，阻碍了我国电影产业的健康发展。电影票房核验系统，可实现对票房数据的真实统计。当虚构票房事件发生时，可调取相应证据，确保相关部门、企业的合理权益。电影院的环境具有特殊性，具体表现在1)影院光线昏暗，能见度很低；2)影院观众具有一定的流动性，工作人员时而出入，观众也可能出现中途退出、外出等，造成数据波动；3)电影院面积和座位数量差距较大，小则几十个座位，多则几百个座位；4)进出影院时人员密度差距巨大。进场时观众分散进入，出场时观众集体拥挤至门口。人员计数器可以在不对被测人员施加任何影响的条件下，实现人员数量的统计。若要客服影院现场环境的特殊性，实现对电影院观众人数的准确统计，目前市场主流的红外对射法、红外光幕法、视频分析法(倾斜或垂直)、红外热释电法等均存在显著缺陷，无法实现。具体分析如下
红外对射法采用主动红外技术，由发射器和接收器两部分组成。当人从发射器和接收器之间通过时，利用红外线的阻断次数判断人的数量，利用阻断的时序判断人的进出方向。当两个人同时进入时(肩并肩)，红外对射法只能检测到一个人，无法准确计数。红外光幕法采用主动红外技术，利用红外线漫反射原理。红外线发射器和接收器组合在一起，安装于通道顶部。当无人时，红外线发射到地面，传感器与地面保持适当高度，保证反射的红外线无法被接收器接收。当有人时，发射的红外线照射到人的头部和肩部，此时反射点高于地面，发射的红外线被接收器接收，实现人员的计数。当人员密度过大时，人员前后间距较小，会形成连续发射，降低计数精度。视频分析法(倾斜或垂直)采用视频分析技术，利用背景检测法或边缘检测法检测移动的物体。在灯光昏暗的场所，视频画面质量下降，致使统计精度降低。另外，当人员密集时，背景发射变化，也无法准确统计人数。红外热释电法采用被动红外技术，利用人体散发出的红外线，在画面内形成人体热红外图像。此方法基本不受到环境光线的影响。但当人员密集时，画面内红外源密不可分，也无法实现精度统计。此外，戴帽子时，头部的热量别阻隔，计数精度也会下降。综上所述，目前主流的技术方法在影院环境下均存在显著缺陷。更为重要的是电影放映期间，观众和工作人员的走动，致使计数结果波动，无法给出准确的数据。而且，当用户质疑数据的准确性时，没有任何证据可证明已检测数据的准确性。
发明内容
一种电影票房核验系统，其特征在于包括视频采集模块，借助位于影院上方的云台摄像机，通过旋转变焦拍摄电影屏幕和观众坐席视频画面；视频处理模块，将拍摄得到的视频画面存储，计算画面内的人数数据，同时合成观众坐席整体图像；输出模块，将图像和人数数据输出；还包括标定和预设模块，用于场景的标定和摄像机动作指令的执行。所述视频画面进入视频处理模块，分析出视频画面中的观众人数后，将逐一拍摄的区域观众坐席画面合成为一张整体观众坐席图片存储。所述的图像和数据能以屏幕显示、串口输出、网络 输出或移动互联网的方式输出。所述的图像和数据输出至后台，通过人工或自动的方法核对电影的名称和播放时间。当数据偏离常规或用户质疑数据时，可通过调取所述的图像和数据人工核对数据的准确性和真实性。摄像机拍摄的角度和焦距在场景标定时设直，摄像机拍摄起点为正对观众或正对电影屏幕，启动后逐一拍摄各个区域，不同拍摄区域采用不同焦距，可确保画面的清晰度；采用旋转拍摄，最终覆盖整个影院，实现无死角图像采集。所述的云台摄像机是超低照度变焦云台摄像机或红外夜视变焦云台摄像机。所述电影票房核验系统还可以应用于会场参会人数统计、剧院观众人数统计、教室人数统计领域。所述视频处理模块是计算机或嵌入式视频处理平台；所述视频处理模块是通过人脸识别技术计算人数数据。所述视频处理模块采用人体轮廓检测法、背景减除法、帧时间差分法计算人数数据。本发明可适应影院的特殊环境，适用于各种影院，能够自动统计观影人数，具有极高的统计精度和人工校验机制。电影画面用于核对影片名称，合成观众图片用于验证统计精度，确保系统数据的公信力，促进我国电影产业的健康发展。
具体实施例方式结合附图
I对本发明详细说明。本发明电影票房核验系统，包括一个位于影院上方的云台摄像机，可以通过旋转和变焦拍摄电影屏幕和观众坐席画面；视频采集模块用于采集电影屏幕和观众坐席画面；视频处理模块将视频图像存储，计算画面内的人数，合成观众坐席整体图像；输出模块通过多种通讯方式将图像和数据输出；还包括标定和预设模块，用于场景的标定和摄像机动作的执行指令。本发明电影票房核验系统，硬件设备安装完毕后，需通过摄像机对影院的背景进行标定。同时，预设摄像机的启动时间、拍摄点位、巡航路线和焦距等。上述参数设置后，写入系统内。系统通过标定和预设模块按照上述指令运行。本发明电影票房核验系统，对观众人数的计数采用人体轮廓检测法、背景减除法、中贞时间差分法。人体轮廓检测法输入的视频图像，利用Sobel算子提取图像的轮廓特征，采用背景减除法消除图像背景，生成人体轮廓；建立人体标准模型图像，采用虚拟图像中心、匹配率和匹配位置三个步骤实现人体标准轮廓模型与生成轮廓的匹配，匹配后输出识别结果。
背景减除法利用背景的参数模型来近似背景图像的像素值，将当前帧与背景图像进行差分比较，实现对观众坐席区域的检测。其中区别较大的像素区域认为是有观众，区别较小的像素区认为是没有观众。帧时间差分法通过在连续几帧图像间进行差分来提取图像中的运动区域，基本思想就是将相邻几帧图像做差分运算，将差值大于某一阀值的部分判断为观众，其它部分判断为背景。本发明电影票房核验系统，是通过超低照度变焦云台摄像机或红外夜视变焦云台摄像机采集视频画面；摄像机根据预设指令，采用变焦和旋转的方式逐一拍摄电影屏幕和观众坐席区域；视频画面进入视频处理模块，分析出视频画面中的观众人数，并将观众画面合成为一张图片，连同电影屏幕画面存储；存储的图片和数据可以以各种方式输出，如屏幕 显不、串口输出、网络输出或移动互联网输出等。本发明应用范围包括但不限于电影院观众数量统计，还可以应用于会场参会人数统计、剧院观众人数统计、教室人数统计等领域。云台摄像机依照预先设定的指令进行旋转和变焦拍摄，拍摄的角度和焦距是在场景标定时设置。摄像机起点为正对观众或正对电影屏幕，启动后逐一拍摄各个区域，不同拍摄区域采用不同焦距，可确保画面的清晰度；采用旋转拍摄，可以最终覆盖整个影院，实现无死角图像米集。本发明具有电影名称核验机制，存储电影画面图像可实现电影名称的核对。电影画面图像传输至后台，可以通过人工或自动的方法核对电影的名称和播放时间等。本发明具有观众数量核对机制，合成的观众坐席画面可以用于人工核对观众数量。当数据偏离常规或用户质疑数据时，可通过调取合成图片人工核对数据的准确性和真实性。
权利要求
1.一种电影票房核验系统，其特征在于包括视频采集模块，借助位于影院上方的云台摄像机，通过旋转变焦拍摄电影屏幕和观众坐席视频画面；视频处理模块，将拍摄得到的视频画面存储，计算画面内的人数数据，同时合成观众坐席整体图像；输出模块，将图像和人数数据输出；还包括标定和预设模块，用于场景的标定和摄像机动作指令的执行。
2.如权利要求I所述的电影票房核验系统，所述视频画面进入视频处理模块，分析出视频画面中的观众人数后，将逐一拍摄的区域观众坐席画面合成为一张整体观众坐席图片存储。
3.如权利要求2所述的电影票房核验系统，所述的图像和数据能以屏幕显示、串口输出、网络输出或移动互联网的方式输出。
4.如权利要求3所述的电影票房核验系统，所述的图像和数据输出至后台，通过人工或自动的方法核对电影的名称和播放时间。
5.如权利要求3所述的电影票房核验系统，当数据偏离常规或用户质疑数据时，可通过调取所述的图像和数据人工核对数据的准确性和真实性。
6.如权利要求I所述的电影票房核验系统，摄像机拍摄的角度和焦距在场景标定时设置，摄像机拍摄起点为正对观众或正对电影屏幕，启动后逐一拍摄各个区域，不同拍摄区域采用不同焦距，可确保画面的清晰度；采用旋转拍摄，最终覆盖整个影院，实现无死角图像米集。
7.如权利要求I所述的电影票房核验系统，所述的云台摄像机是超低照度变焦云台摄像机或红外夜视变焦云台摄像机。
8.如权利要求1-7任一项所述的电影票房核验系统，所述电影票房核验系统还可以应用于会场参会人数统计、剧院观众人数统计、教室人数统计领域。
9.如权利要求1-7任一项所述的电影票房核验系统，所述视频处理模块是计算机或嵌入式视频处理平台。
10.如权利要求1-7任一项所述的电影票房核验系统，所述视频处理模块采用人体轮廓检测法、背景减除法、帧时间差分法计算人数数据。
全文摘要
本装置采用超低照度变焦云台摄像机采集视频图像，当系统启动时，摄像机依照系统预设指令拍摄电影屏幕画面并将画面存储；摄像机依据观众的不同位置，相应旋转视角、变换焦距，逐区域拍摄观众坐席，计算出所拍摄区域的观众人数；不同视角和焦距的画面合称为一张图片，连同观众人数数据、电影画面传输至后台；本装置适应各种影院环境，具有极高的统计精度，电影画面用于核对影片名称，合成观众图片用于验证统计精度。
文档编号G06M11/00GK102799936SQ20121024272
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者不公告发明人 申请人:北京凯森世纪科技发展有限公司