[发明专利]一种基于RGB-D相机的人数统计方法

摘要

本发明通过在通道中架设RGB‑D相机，用相机对包含人体目标的通道进行拍摄，获取多幅深度图，并得到深度图对应的俯视图，根据俯视图形成矩形框集合，利用矩形框集合形成轨迹，通过对轨迹的跟踪以及判断，统计通道内的人数。本发明的方法能够精确的锁定人头及统计人数。

主权项

1.一种基于RGB‑D相机的人数统计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：在包含人体目标的通道中架设RGB‑D相机，对相机进行标定，计算相机的参数矩阵，通道包括A方向和B方向，二者方向相反；步骤二：利用相机对通道进行连续拍摄，获取N幅深度图；求取每幅深度图的俯视图；利用求取的所有俯视图求取背景图I_b；步骤三：利用相机对通道进行拍摄，获取某一时刻m的深度图；针对该幅深度图获取其对应的俯视图；针对俯视图进行去背景操作得到前景图片，针对前景图片进行分块操作得到分块后的图片，针对分块后的图片进行寻找局部最大区域操作得到局部最大区域集合，针对局部最大区域集合进行扩展局部最大区域操作得到扩展后的局部最大区域集合，针对扩展后的局部最大区域集合进行过滤矩形框处理，得到包含有多个元素的一个矩形框集合S_Fm；步骤四：若步骤三得到的为初始时刻的矩形框集合S_Fm，则利用初始时刻的矩形框集合S_Fm生成多条轨迹，多条轨迹形成一个轨迹集合T_m；若步骤三得到的为非初始时刻的矩形框集合S_Fm，则利用该非初始时刻的矩形框集合S_Fm对前一时刻已经形成的轨迹集合进行更新，得到更新后的轨迹集合T1_m；步骤五：若轨迹集合T_m或者更新后的轨迹集合T1_m中的某条轨迹连续多次未被更新，则对该轨迹进行标记，并将该轨迹由轨迹集合T_m或者轨迹集合T1_m内删除；步骤六：判断步骤五中的被标记的轨迹的运行方向为A方向或者B方向；利用设置检测线的方法，判断被标记的轨迹是否穿过通道，若某个被标记的轨迹沿A方向通过通道，则通道在A方向上的人数统计结果增加1；若某个被标记的轨迹沿B方向通过通道，则通道在B方向上的人数统计结果增加1；步骤七：重复步骤三至步骤六，直到相机拍摄结束，得到通道在A方向上的人数统计结果和通道在B方向上的人数统计结果；步骤二中的求取每幅深度图的俯视图以及步骤三中的针对该幅深度图获取其对应的俯视图，采用的公式均如下：len＝m*r其中，为相机的外参矩阵，p₁₁,p₁₂,p₁₃,p₁₄,p₂₁,p₂₂,p₂₃,p₂₄,p₃₁,p₃₂,p₃₃,p₃₄对应相机外参矩阵中的元素，θ为深度图上经过P(x_p,y_p,z_p)点的对应射线与地平面的夹角；G(x_G,y_G,0)为过P点的斜线与地平面的交点；H_C为相机高度；m为P点在深度图中的深度值，且0<m<D；其中D为用户设定的最大像素值；r为单位深度值所对应的世界空间中的距离；利用以下公式得到俯视图I：其中，(u,v)表示深度图上的点P对应的俯视图I中的像素点，I(u,v)表示像素点(u,v)处的像素值；(r_x,r_y)为对点(x_p,y_p)的缩放系数，(d_x,d_y)为对点(x_p,y_p)平移系数；针对深度图中的每一个点，得到该点对应的俯视图中的像素点和该像素点处的像素值，所有的像素值形成俯视图I。