[发明专利]一种快速俯视行人的检测方法

权利要求书

1.一种快速俯视行人的检测方法，通过头顶上方的单目摄像头拍摄俯视行人的图像或视频，利用行人头部的几何特点，结合头部颜色均匀的特征，设定多级级联的分类器结构；将框定头部的矩形框区域设置为分类器的输出目标；利用“积分图”计算各分类器矩形子块的灰度累加值，根据对应的特征，计算各分类器矩形框内部矩形子块累加值的偏差，进行判断、筛选；用设定了大小的矩形窗口遍历整张图像，对整张图像各个框定区域依次、循环计算各分类器要求的矩形子块灰度累加值和偏差，在检区域一旦不符合分类器某级要求就立刻被抛弃，继续重新处理后续待检区域，从而快速捕捉俯视行人的头像信息。

2.根据权利要求1所述的一种快速俯视行人的检测方法，其特征在于：所述的多级级联的分类器结构的设定以及具体实施步骤如下：

A)分类器Ⅰ：头部矩形框视为左右对称结构，将矩形窗口框定的区域按左、右均分为二，成两个矩形子块，利用“积分图”分别计算左、右两个矩形子块的灰度累加值，再利用公式（3）计算左、右两个矩形区域中的灰度值偏差，偏差e的计算式如下：

式中，RecSum(l)、RecSum(r)分别表示左、右两个矩形块内所有像素的灰度值之和；

e偏差值允许范围在0．005～0．2，如果计算所得偏差满足设定值要求就进入步骤B),否则移动矩形窗口进入步骤A)；

B)分类器Ⅱ：将头部矩形框分为左、中、右结构，将矩形窗口框定的区域从左至右分成均等的三块，其中从左至右三块的像素点灰度累加值分别为：RecSum(2)、RecSum(l)、RecSum(3)；根据人头的椭圆或者近似圆形的特点，如果中间矩形区域内像素点的灰度累加值Recsum(1)分别大于左边的RecSum(2)和右边像素点的灰度累加值RecSum(3)，则进入步骤C),否则移动矩形窗口进入步骤A)；

C)分类器Ⅲ：将头部矩形框视为上、下相等，将矩形窗口框定的区域按上、下均分为二，成两个矩形子块，利用“积分图”分别计算上、下两个矩形子块的灰度累加值，利用公式（3）计算上、下两个矩形区域中的灰度值偏差，其中：RecSum(t)、RecSum(b)分别表示上、下两个矩形子块内所有像素的灰度值之和；

e偏差值允许范围在0．005～0．2，如果计算所得偏差满足设定值要求就进入步骤D),否则移动矩形窗口进入步骤A)；

D)分类器Ⅳ：利用“积分图”计算头部原始图像矩形区的中心部分区域30x30像素,并框定矩形框； 

E)移动矩形框循环步骤A)～D),用50x50像素大小的矩形窗口遍历整张图像，获得全部目标矩形框；

F)按不同尺度重新设定检测矩形窗口的大小，在初始的50x50窗口大小的基础上长宽各扩展10个像素，即用60x60、70x70、80x80的窗口重新依据步骤A)-F)进行计算，直至最后确认并框定头部目标，具体尺度和窗口大小的设定可以根据实际图像信息调整；

G)利用非最大抑制原理，对所有框定相同目标的矩形框进行筛选，抑制掉那些重合面积超过10%的矩形框，保留中心区域灰度值的方差最小的矩形框。

3.根据权利要求1所述的一种快速俯视行人的检测方法，其特征在于：所述的单目摄像头安装在公共通道出入口顶上端，向下拍摄行人，摄像头距地面3～10米。