[发明专利]一种计算机控制封闭场所单人进入的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机模式识别和计算机视觉领域的方法，具体是一种计算机控制封闭场所单人进入的方法。

背景技术

模式识别是利用计算机和数字信号处理技术使计算机能够对输入信号进行分类并做出反馈、判定和决策的自然科学；计算机视觉是模式识别的一个分支，其主要利用模式识别的理论基础和技术方法，模拟人类的视觉功能，使计算机能够处理人眼所处理的复杂的图像和图像序列信息，从中提取出有意义的模式并加以分类、统计、识别、归纳和决策的计算机科学。近年来随着数学理论和计算机速度的成倍增长，使得计算机模式识别技术得到了长足的发展，其应用范围也在不断地扩大，使人们从繁琐的识别监控任务中解放出来。封闭场所控制单人进入作为计算机视觉领域研究的热点课题之一，其主要研究在一个较小的、仅允许单个人员通过的检测通道是否存在超过单个的人员进入封闭场所情形，例如在封闭场所入口处设置一个检测通道，检测通道两端各设置一个门，分别为A门和B门，当有人从A门进入后，两门均处于锁定状态，当经过系统检测为1人时，B门打开允许通过，如果检测结果大于1人，则两门均处于锁死状态并报警处理。

通过查阅现有的文献发现，目前非常成熟的封闭场所控制单人进入的系统并不多，主要是因为计算机视觉领域的一些难题——诸如阴影滤除，光线变化的自适应等尚亟待解决。由于本身监控的范围比较小，所以造成阴影和光线变化对系统性能的影响愈加剧烈。更何况周遭环境的变化也对监控区域本身也会造成较大的影响。现有的背景更新方法主要包括高斯方法以及均值滤波方法等。高斯方法需要花费大量的时间来更新背景，并且对于小范围内高频率的抖动效果很差；均值滤波方法有可能在不必要更新的时候更新背景造成残影现象。在小范围的情形下，现有方法的通用性差对该领域的应用造成了很大的困难，极大地限制了计算视觉在封闭场所控制单人进入等领域的应用范围。

发明内容

本发明将现有的一些视频图像处理的技术与特定的环境结合起来，通过修改检测的策略，提供了一种计算机控制封闭场所单人进入的方法。

该方法通过对密闭通道的视频数据采集、实时处理和分析以及结果输出，能够准确判断密闭通道区域内是否为单一人数，具有判断准确、投入小、成本低等特点。

本发明的技术方案：在封闭场所的入口处，设置一个封闭检测通道，在封闭检测通道的入口处设置计算机控制的通道入口门，在封闭检测通道的出口处设置计算机控制的通道出口门，在封闭检测通道的上方设置一个可见光摄像头与计算机相连，计算机与声光报警系统联接，其方法包括以下步骤：

（1）在通道入口门及通道出口门关闭状态且封闭通道中无人情况下，将可见光摄像头从封闭通道采集的图像分成200帧；

将摄像头采集第一帧图像作为基准背景图像；

随后采集的第2帧图像与基准背景图像进行逐个像素对比，如果该图像像素点上的灰度值比基准背景图像对应像素点灰度值大时，则背景图像中相应位置上的图像像素点灰度值加1；反之则减1，第二帧图像的像素进行相同处理后得到第二帧的基准图像；

依次类推，将第三帧至第二百帧图像逐一与基准背景图像进行对应像素比较及其灰度值确认，对所采集的200帧图像经过以上相同的处理，得到判断区域内基准初始全部背景；

（2）经过5－30分钟，按照步骤（1）重新采集判断区的初始背景；

（3）当封闭的通道入口门经人员打开并关闭后，摄像头按照步骤（1）采集200帧图像，将所采图像与步骤（2）或步骤（1）所采初始背景相应帧的图像进行差分运算；

设定像素灰度阀值在20～45之间；当所采图像与初始背景相比较其差分图像的像素灰度值超过所述像素灰度阀值时，则将该域值的灰度置设置为255；当所采图像与初始背景相比较其差分图像的像素灰度值不大于所述像素灰度阀值时，则将该域值置的灰度值设置为0；得到只有白色和黑色两个灰度值的二值化图像；

（4）将从封闭通道所采集的图像平分成5×5的小方格区域；

对于每一个小方格区域，当每一个方格内部白色像素所占的像素数大于整个方格所有像素数的25%时，则将这个小方格内像素全部填充为黑色像素；，当每一个方格内部白色像素所占的像素数不大于整个方格所有像素数的25%时，则将这个小方格内像素全部填充为白色像素；

（5）按以下标准判断有效行或无效行：按照由上到下顺序考察所述封闭通道的每一行，如果每一行中被填充的黑色方格超过1个，则判定该行为有效行，否则判定该行是无效行；