[发明专利]一种基于图像灰度匹配的人数统计方法

权利要求书

1.一种基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、获取监控区域的视频流图像作为输入图像；

S2、根据输入图像，通过帧间差分法处理得到差分图像，并对差分图像进行二值化处理，得到运动目标区域；

S3、通过矩形窗口对运动目标区域进行扫描，提取出行人区域；

S4、以行人区域的灰度信息为模板，在下一帧图像中的行人区域的中心点邻域内进行搜索和匹配；

S5、将行人区域的中心点位置信息保存至目标链，以得到人数。

2. 根据权利要求1所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：通过摄像机获取监控区域的视频流图像作为输入图像，所述监控区域位于摄像机的正下方。

3. 根据权利要求1所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S2中的帧间差分法处理具体为：根据步骤S1获取的输入图像，利用当前帧图像与前一帧图像作帧间差分运算得到差分图像，

所述帧间差分运算的计算公式为：                                                ；

其中，为前一帧图像中像素点的灰度值，为当前帧图像中像素点的灰度值，为二者的差分图像。

4. 根据权利要求1所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

通过矩形窗口，对步骤S2获取的运动目标区域进行扫描，对落在矩形窗口内的运动目标区域中的像素点的个数总和Num进行统计，并将像素点的个数总和Num与设定阈值P作比较，

若Num大于或等于设定阈值P，提取该运动目标区域中所有像素点作为行人区域；

若Num小于设定阈值P，不提取该运动目标区域中的像素点。

5. 根据权利要求4所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述设定阀值P为300。

6. 根据权利要求1所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S4“在下一帧图像中的行人区域的中心点邻域内进行搜索”具体为：

在下一帧图像中，以步骤S3获取的本帧图像中的行人区域的中心点为中心，在M、N个像素点为长、宽的待搜索区域内，通过矩形窗口在待搜索区域内平移，搜索出与行人区域的灰度信息匹配度最高的矩形窗口所覆盖的子区域，作为行人在下一帧图像中的位置；其中，M定义为45、N定义为40。

7. 根据权利要求1或6所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S4“在下一帧图像中的行人区域的中心点邻域内进行匹配”具体为：

以步骤S3获取的行人区域的灰度信息为模板，与下一帧图像中的子区域的灰度值进行基于归一化交叉相关算法的计算，以最高的归一化交叉相关算法值所对应的子区域作为行人在下一帧图像所在的位置；

其中，归一化交叉相关算法的计算公式为：;

    其中，代表矩形窗口在待搜索区域所覆盖的子区域中各像素点的灰度值；代表行人区域中各像素点的灰度值，代表各像素点的坐标；与分别是搜索子区域中的与行人区域的像素点的灰度平均值，为搜索子区域中左上角顶点在下一帧图像中的坐标。

8.根据权利要求1或6所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S5“将行人区域的中心点位置信息保存至目标链”具体为：

根据步骤S3所获取的行人区域，为每个行人区域设置一条动态目标链，将行人区域的中心点位置坐标保存至目标链；根据步骤S4，在下一帧图像中，对步骤S3所获取的行人区域进行匹配，将匹配成功的待搜索区域中的子区域的中心点位置坐标保存至该行人区域所对应的目标链内，直到行人目标离开监控区域。

9.根据权利要求1所述的基于图像灰度匹配的人数统计方法，其特征在于，所述步骤S5“得到人数”具体为：

当行人目标离开跟踪区域，则进行计数，并将该行人区域所对应的目标链删除。