[发明专利]一种基于单摄像头的人员定位方法

权利要求书

1.一种基于单摄像头的人员定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、初始化；具体包括：A1、计算摄像头的像素大小参数p，该参数含义为摄像头成像的相邻两个像素点在图像传感器上的距离；A2、获取摄像头焦距参数为f，该参数为镜头中心到图像传感器的距离；A3、计算双眼检测模板：通过人双眼图片进行训练，获得相应的高阶级联分类器；A4、计算头肩检测模板：通过各种尺寸、姿态的人头肩部图片，训练得到头肩部轮廓特征模板；A5、眼距、肩宽信息初始化：令d_e表示人员实际双眼中心距离，d_s表示人员实际肩宽信息；

B、检测视频图像中人员眼距：对每一帧图像进行多尺度的缩放，对不同尺度上图像各个子区块进行人脸检测，对检测到的人脸利用训练得到的所述高阶级联分类器分类，获得双眼检测结果，输出所有检测人脸及其双眼在图像中的坐标、双眼中心在图像上的距离x_e；

C、检测视频图像中人员肩宽：对每一帧图像进行多尺度的缩放，对不同尺度上图像各个子区块利用训练得到的所述头肩部轮廓特征模板进行分类，获得头肩部检测结果，输出所有检测到的头肩部在图像中的坐标以及肩部在图像上的宽度x_s；

D、计算待定位人员到摄像头的距离：根据公式(x*p)/f＝d/r，计算待定位人员到摄像头的距离r，x为图像中检测到的人员眼距/肩宽，d为该人员的实际眼距/肩宽。

特别地，所述步骤A中摄像头的像素大小参数p的计算方法为：p=图像传感器高度/图像高度。

2.根据权利要求1所述的基于单摄像头的人员定位方法，其特征在于，所述步骤A中计算双眼检测模板，具体包括：通过人双眼图片进行训练，提取人双眼的局部二值模式特征，并训练得到相应的高阶级联分类器。

3.根据权利要求1所述的基于单摄像头的人员定位方法，其特征在于，所述步骤A中计算头肩检测模板，具体包括：通过各种尺寸、姿态的人头肩部图片，提取图像中的方向梯度直方图特征，基于支撑向量机训练得到头肩部轮廓特征模板。

4.根据权利要求1所述的基于单摄像头的人员定位方法，其特征在于，所述步骤A中当该系统用于特定人员定位时，d_e和d_s为特定人员的实际测量结果；当该系统用于通用人员定位时，d_e和d_s为普通人群的眼距和肩宽的平均值。

5.根据权利要求1至4之一所述的基于单摄像头的人员定位方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

计算待定位人员到摄像头的距离：根据公式(x*p)/f＝d/r，计算待定位人员到摄像头的距离r，x为图像中检测到的人员眼距/肩宽，d为该人员的实际眼距/肩宽；根据步骤B的检测结果，令x＝x_e，d＝d_e，计算得到待定位人员到摄像头的距离r_e；根据步骤C的检测结果，令x＝x_s，d＝d_s，计算得到待定位人员到摄像头的距离r_s；对步骤C检测到的每一个头肩部区域，若步骤B的检测结果中存在检测到的脸部信息属于该头肩部区域，即该人员面对摄像头，则当r_e＜4000mm时，输出人员到摄像头距离为r＝(r_e+r_s)/2；当r_e≥4000mm，输出待定位人员到摄像头的距离为r＝r_s；若该头肩部区域，在步骤B的检测结果中不存在对应的脸部信息，则输出待定位人员到摄像头的距离为r＝r_s。