基于智能視頻的人數(shù)統(tǒng)計(jì)的研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)的提高、硬件成本的降低，給計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)帶來了飛速發(fā)展的機(jī)會(huì)，加上社會(huì)各行業(yè)對(duì)智能視頻的需求與日俱增，使得智能視覺成為一個(gè)理論和技術(shù)應(yīng)用上熱門的研究領(lǐng)域，基于視頻的智能人數(shù)統(tǒng)計(jì)成為了該領(lǐng)域的熱門研究方向之一。本文設(shè)計(jì)的基于視頻的智能人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)主要是針對(duì)于商場(chǎng)的人數(shù)統(tǒng)計(jì)，通過統(tǒng)計(jì)主要通道客流狀態(tài)，從而進(jìn)行店面的合理分布;統(tǒng)計(jì)各個(gè)區(qū)域的吸引率和繁忙度;有效評(píng)估所舉行的營(yíng)銷和促銷投資的回報(bào);顯示當(dāng)前客流狀態(tài)和

2、變化趨勢(shì)，安全保衛(wèi)部門可以對(duì)流量較大的區(qū)域采取預(yù)防突發(fā)事件的措施，并可實(shí)時(shí)觀察當(dāng)前的實(shí)際人數(shù)及圖像等，比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)更加智能化。
　　本文從硬件和軟件部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，硬件方面與傳統(tǒng)方案區(qū)別不大，只是比一般的系統(tǒng)增加了基于App的客戶端，所以不做詳細(xì)介紹，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)在于對(duì)運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)、頭部識(shí)別的機(jī)器學(xué)習(xí)方法和移動(dòng)目標(biāo)跟蹤計(jì)數(shù)等，所以從以下幾個(gè)方面展開研究:
　　首先，分析人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)使用的環(huán)境是商場(chǎng)的門口等人

3、流密集的地方，通過方案比較，我們選取采用Rossi等提出的攝像機(jī)垂直架設(shè)拍照方法，采取檢測(cè)人體頭部區(qū)域。其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)行人靠近或肢體之間相互接觸發(fā)生遮擋時(shí)，依然能夠提取行人較為完整的頭部信息，盡可能地減少由于遮擋引起的漏判。
　　然后，使用幀間差分法從視頻幀中提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，然后再以運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的外接矩形框作為后續(xù)人頭檢測(cè)的檢測(cè)區(qū)域。研究表明行人頭部檢測(cè)采用基于HOG特征提取、線性支持向量機(jī)作為分類器的檢測(cè)方法，是目前行人檢測(cè)中綜合性能較好

4、的。
　　接下來對(duì)視頻場(chǎng)景中的行人進(jìn)行跟蹤計(jì)數(shù)。研究了經(jīng)典的HS光流法和LK光流法。其中LK光流計(jì)算方法因?yàn)殪`活性高、計(jì)算量相對(duì)較小更適合應(yīng)用在目標(biāo)跟蹤中。對(duì)于空間運(yùn)動(dòng)位移較大的光流計(jì)算，將圖像進(jìn)行金字塔分解來提高光流矢量求解的精確度。在計(jì)數(shù)時(shí)，對(duì)場(chǎng)景設(shè)定感興趣區(qū)域，并只對(duì)經(jīng)過感興趣區(qū)域的行人進(jìn)行計(jì)數(shù)，并可以準(zhǔn)確的判斷進(jìn)出方向。可以根據(jù)實(shí)際的需要情況，隨意設(shè)定感興趣區(qū)域，從而提高了系統(tǒng)的實(shí)用性。
　　最后，對(duì)于APP的開發(fā)，

5、本文主要介紹iOS操作系統(tǒng)的APP客戶端的開發(fā)，采用的流程為:服務(wù)器端把檢測(cè)到人數(shù)變化的圖片保存為jpg格式文件，并存儲(chǔ)在服務(wù)器，再向遠(yuǎn)程控制終端發(fā)送通知，控制終端解析推送通知，通過協(xié)議請(qǐng)求服務(wù)器中的圖片以獲得人數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的實(shí)時(shí)圖片。
　　本文是以運(yùn)動(dòng)目標(biāo)前景檢測(cè)、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的頭部識(shí)別以及目標(biāo)跟蹤等技術(shù)在人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了具體的應(yīng)用案例。并且能夠成功地在iOS手機(jī)客戶端接收到人數(shù)變化的通知，得到人數(shù)變化時(shí)的圖片。為了驗(yàn)證所用到