专利名称：出入口人数计数仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种出入口人数计数仪以及出入口人数计数仪对出入口人数的计数方法。
背景技术：
目前市场上尚没有公开有这种基于图像识别技术的出入口人数计数方法的仪器。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过实时拍摄客人进出某区域的图像，采用计算机自动识别通过该区域的人员数量和进出行为而获得进出的人数统计流量的仪器，同时提供一种该出入口人数计数仪的对出入口人数的计数方法。
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了这样一种出入口人数计数仪，由CCD摄像机及PC机组成，CCD摄像机固定安装在出入口顶端，CCD摄像机与PC机通过线路连接，PC机上安装有图像采集卡以及图像识别算法软件，图像识别算法软件包含有五个模块即目标背景分离模块、背景重建模块、目标图像的后处理与识别模块、目标检测跟踪模块、数据统计输出模块。
本发明提供了这样一种出入口人数计数仪的人数计数方法，人体图像识别计数的步骤如下(1)，设备启动、初始化，程序开始初始化，图像采集卡、计数器开始初始化；(2)，跟踪目标图像采集，CCD摄像机对经过出入口的人体垂直投影采集跟踪图像，图像传送到PC机；(3)，中值滤波图像，PC机对传送过来的图像进行滤波处理，判断目标图像是否清晰可用，滤波处理可以进行I次，I次后目标图像仍不可用，可重新采集下一张目标图像；(4)，目标存在判断，判断是否有物体通过，即是否有目标存在？如判断没有物体通过，则重新进行目标图像采集；(5)，图像保存，若有目标存在，则保存该张图像；(6)，目标背景分离，对保存的当前图像进行背景分离，即去除当前图像的固定场景；(7)，目标背景重建，给去除了固定场景后的当前图像添加单色背景；(8)，连通性分析，在有单色背景的图像上去除不连续的断点或不明阴影；(9)，虚假目标去除，判断剩余目标图像是否符合标准目标图像，不符合的去除；(10)，粘连目标分离，消除掉目标图像附近的斑点，进一步明确目标范围，并在明确的目标范围内对目标边缘修整，以符合标准目标图像的判断；
(11)，判断目标是否为人，与标准人体目标图像进行对比，判断目标是否为人，如不是人，则重新采集目标图像；(12)，判断目标是否进入，与保存的前一副目标图像进行对比，判断是否为进入行为；(13)，计数，如为进入行为，进入人数加一，如为出去行为，则出去人数加一；(14)，输出结果，输出进入人数总量、出去人数总量，以及总进出人数量；(15)结束。
由于采用了上述技术方案，本发明出入口人数计数仪及其计数方法可以适应各种秩序情况下的人员进出行为的人数统计，在最无秩序的客人进出行为条件下也能获得最精确的识别结果。
图1为本发明出入口人数计数仪的系统方块图。
图2为本发明出入口人数计数仪的系统模块图。
图3为本发明出入口人数计数仪对出入口人数的计数方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图通过在长途客车车门上安装本发明出入口人数计数仪并应用其计数方法的具体实施方式
，对本发明作进一步的详细说明
将单台CCD摄像机安装在靠近车门附近的顶棚上，CCD摄像机与PC机通过线路连接，PC机上安装有图像采集卡以及图像识别算法软件，图像识别算法软件包含有五个模块即目标背景分离模块、背景重建模块、目标图像的后处理与识别模块、目标检测跟踪模块、数据统计输出模块。CCD摄像机镜头方向垂直于水平面并面向出入口或者镜头面向出入口与水平面成某固定角度。角度的确定原则为保证人与人之间的相互遮挡尽可能少，摄像机在白天采用可见光成像，晚上则可以增加某种补光措施如为红外线光。CCD摄像机采用自动光圈、手动调焦、自动快门、PAL制式，镜头外形为球面，镜头成像尺寸为1/2英寸，镜头分辨率≥38线/毫米，最小工作距离≤200毫米，标准C/CS接口，具体接口需要与所选择的摄像头相配合。摄像头CCD尺寸为1/2英寸，CCD分辨率≥360线，色彩信息为彩色电视信号输出，工作制式为支持隔行扫描PAL制式，标准625行，25帧(50场)/秒，信噪比≥50分贝，最低工作照度≤0.1Lux，输出接口为RS170，同步方式为内同步或者外同步，供电电源为直流24V或者12V。PC机上的图像采集卡支持PAL制式和NTSC制式，隔行扫描，支持RGB888、YUV和纯灰度等图像格式，输出图像的最大尺寸PAL制式为768×576，NTSC制式为640×480，输出图像的大小可编程调节，同步方式为自同步或程序设置，晶振频率为预设或可编程控制。
图像识别算法软件中的目标背景分离模块采用深度融合目标背景分离即当前帧图像与背景图像比较，当前帧图像与前一帧图像比较，然后进行深度融合。背景重建模块采用多步中值滤波背景重建或者最大出现概率背景重建。目标图像的后处理与识别模块采用连通性分析、虚假目标消除、粘连目标分离三种处理手段以及轮廓形状与配置结构对比识别手段。目标检测跟踪模块是在目标背景分离模块处理的基础上，按最近邻优先原则进行直方图相关匹配，对匹配失效目标，直接搜索对应点像素值进行匹配，同时，对目标运动方向进行跟踪。数据统计输出模块根据识别结果，记录和更新出入口人数的统计结果后输出。
摄像机通过可见光成像可以监视乘客上下车门附近的全部踏步区域，由于镜头垂直于水平面或者面向车门与水平面成某个固定的夹角，从视角上，乘客相互之间发生遮挡的可能性最小，这有利于降低由此造成的乘客计数错误率，从整体上提高了识别算法的正确性。乘客的头部与双肩或人体上身正投影的形状及其配置结构设定为标准人体目标图像，通过追踪这种特征的运动方向来区分乘客的上下车行为。
权利要求
1.一种出入口人数计数仪，由CCD摄像机及PC机组成，其特征在于CCD摄像机固定安装在出入口顶端，CCD摄像机与PC机通过线路连接，PC机上安装有图像采集卡以及图像识别算法软件，图像识别算法软件包含有五个模块即目标背景分离模块、背景重建模块、目标图像的后处理与识别模块、目标检测跟踪模块、数据统计输出模块。
2.根据权利要求1所述的出入口人数计数仪的人数计数方法，其特征在于人体图像识别计数的步骤如下(1)，设备启动、初始化，程序开始初始化，图像采集卡、计数器开始初始化；(2)，跟踪目标图像采集，CCD摄像机对经过出入口的人体垂直投影采集跟踪图像，图像传送到PC机；(3)，中值滤波图像，PC机对传送过来的图像进行滤波处理，判断目标图像是否清晰可用，滤波处理可以进行I次，I次后目标图像仍不可用，可重新采集下一张目标图像；(4)，目标存在判断，判断是否有物体通过，即是否有目标存在？如判断没有物体通过，则重新进行目标图像采集；(5)，图像保存，若有目标存在，则保存该张图像；(6)，目标背景分离，对保存的当前图像进行背景分离，即去除当前图像的固定场景；(7)，目标背景重建，给去除了固定场景后的当前图像添加单色背景；(8)，连通性分析，在有单色背景的图像上去除不连续的断点或不明阴影；(9)，虚假目标去除，判断剩余目标图像是否符合标准目标图像，不符合的去除；(10)，粘连目标分离，消除掉目标图像附近的斑点，进一步明确目标范围，并在明确的目标范围内对目标边缘修整，以符合标准目标图像的判断；(11)，判断目标是否为人，与标准人体目标图像进行对比，判断目标是否为人，如不是人，则重新采集目标图像；(12)，判断目标是否进入，与保存的前一副目标图像进行对比，判断是否为进入行为；(13)，计数，如为进入行为，进入人数加一，如为出去行为，则出去人数加一；(14)，输出结果，输出进入人数总量、出去人数总量，以及总进出人数量；(15)结束。
全文摘要
本发明公开了一种对出入口人数计数的方法及仪器，由CCD摄像机及PC机组成，CCD摄像机固定安装在出入口顶端，与PC机通过线路连接，PC机上安装有图像采集卡以及图像识别算法软件，图像识别算法软件包含有五个模块即目标背景分离模块、背景重建模块、目标图像的后处理与识别模块、目标检测跟踪模块、数据统计输出模块；其计数方法为图像采集卡循环采集图像，实时识别采集完毕的每帧图像，然后对该目标图像进行目标背景分离、重建，连通性分析，虚假目标消除，粘连目标分离后与标准人体目标图像进行对比，判断进出行为，最后对进出人数计数输出。本发明可以适应各种秩序情况下的人员进出的人数统计。
文档编号G06K9/00GK1687955SQ20051002518
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月19日 优先权日2005年4月19日
发明者姚薇 申请人:上海遥薇实业有限公司