工业电梯人数统计系统 计算机视觉

1、 专业：模式识别与智能系统专业：模式识别与智能系统 姓名：王奉甲姓名：王奉甲 学号：学号：14012661401266工业电梯人数计数系统工业电梯人数计数系统一一. .系统介绍系统介绍 为了防止电梯超载，还有施工现场的安全问题，采用摄像头获取视频流，运用图像处理技术对进出电梯的双向人数进行计数，用于监测和管理。二二. .目标识别提取的方法目标识别提取的方法 帧间差分法帧间差分法 光流法光流法 均值漂移算法均值漂移算法 haarhaar分类器提取目标分类器提取目标 等等等等1.1.帧间差分法帧间差分法 帧间差分法是利用相邻两帧图像做减法来提帧间差分法是利用相邻两帧图像做减法来提取前景物体，由于计

2、算量小，所以运行速度比较取前景物体，由于计算量小，所以运行速度比较快，另外帧间差分法对缓慢变换的光照不是很敏快，另外帧间差分法对缓慢变换的光照不是很敏感，所以其用途比较广泛。感，所以其用途比较广泛。 其基本原理可以用下面公式看出：其基本原理可以用下面公式看出：|i(t)-i(t-1)|T |i(t)-i(t-1)|=T |i(t)-i(t-1)|=T 前景前景其中其中i(t),i(t-1)i(t),i(t-1)分别为分别为t,t-1t,t-1时刻对应像素点的时刻对应像素点的像素值像素值,T,T为阈值。为阈值。用用OpenCV2.4.4+Visual Studio 2012OpenCV2.4.4

3、+Visual Studio 2012做了个简单的实验做了个简单的实验 可以看出帧差法很简单，但是有很多的缺点。其“双影”和”空洞”比较明显。双影是由于帧差法有2个影子，在该试验中就是轮廓变得很粗，”空洞”是由于物体内部颜色相近，检测不出来。 当然帧差法还有个致命的缺点就是阈值T需要人工设定。 虽然可以优化，比如三帧差法，还有相关的形态学处理可以消除一些缺点，但是总体来说效果不太理想。2.2.光流法的目标跟踪光流法的目标跟踪 自己编写函数中的相关参数感觉很费劲，所以用了OpenCV函数库里两个现成的函数cv:calcOpticalFlowPyrLK和 cv:goodFeatureToTrack

4、 尝试实现了一下，追踪目标的效果不错，但是没有想到很好的计数方法，所以先搁置了，看以后能不能有好的方法解决一下。三三. .自己的算法自己的算法1.1.思路思路 在视频流（480*640）中设置两条进出线，只讨论这两条线分别是第100行和第300行像素点的变化情况，来分析是否有人员进出，将相邻两帧图像的对应进出线上像素点做差，若大于某一阈值则认为该像素点变化过大将其置为255否则置为0，若某一差值进出线上变化过大的像素点数量超过预定值，则将这一时刻的差值进出线提取出来作为阈值结果线存储到一幅空图像中。一段时间后，这幅空图像将存储一系列的阈值结果线并构成积累图，我们对积累图进行形态学去噪，提取轮廓

5、并加以分析，来进行目标识别和统计人数的工作。2.2.算法流程图算法流程图视频图像的采集阈值结果线的提取积累图的提取积累图处理与分析积累图处理与分析计数得到结果3.3.目标的提取目标的提取1 1）阈值结果线的提取）阈值结果线的提取bool frameprocess:sun_Linechange1(Mat sourceImg)int j,sum=0;uchar *pImg=sourceImg.ptr(Pos1); /灰度图像的灰度图像的100行首地址放在行首地址放在pImg uchar *pLine=lastLine1.ptr(0); /上一帧图像第上一帧图像第100行的首地址行的首地址uchar

6、 *pLinecc=ccLine1.ptr(0); /阈值结果线阈值结果线for (j=0;j12|pImgj-pLinej60; /若一行像素点有若一行像素点有60个以上变化了个以上变化了12 则布尔变量为则布尔变量为true2 2）积累图的提取）积累图的提取if (sun_Linechange1(colorImage)pAccl1=accLine1.ptr(accNum1); / accLine1为积累图为积累图for (j=0;j7) Mat target(accNum1,imgCols,CV_8UC1);int zeoNum=0;for (i=0;iaccNum1;i+) pTarg1

7、=target.ptr(i); pAccl1=accLine1.ptr(i); for (j=0;j700)morphologyEx(target,target,CV_MOP_CLOSE,Mat(); /填充前景物体中的小洞填充前景物体中的小洞 morphologyEx(target,target,CV_MOP_OPEN,Mat(); /移除场景中比较小的物体移除场景中比较小的物体vectorvector contours;Mat targetClone=target.clone();findContours(targetClone,contours,CV_RETR_EXTERNAL,CV_C

8、HAIN_APPROX_NONE);for(vectorvector:iterator it=contours.begin();it!=contours.end();) if(contourArea(*it)0） contours.boundingBox=boundingRect(contours0);if(boundingBox.width300|contours.size()1).else.下面我们来运行一下程序。下面我们来运行一下程序。程序运行时的截图：程序运行时的截图：4.4.程序运行结果分析程序运行结果分析 这个程序有一些局限性就是如果人员比较多，如三这个程序有一些局限性就是如果人员比较多，如三个人以上可能误检就比较的严重，好在这个工业电梯最多个人以上可能误检就比较的严重，好在这个工业电梯最多只装载两个人。测