(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法であって、
デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、前記通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、前記通行人のデプス画像の前景画像を取得するステップと、
前記前景画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、前記それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するステップと、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、前記現在の被検出領域に形成される領域の曲面が前記人体頭頂部の曲面と一致すると、前記現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するステップと、
前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するステップとを含むことを特徴とする人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法。
【請求項２】
前記通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較するステップの前に、
プリセット数量の、通行人の歩き環境の環境画像を取得し、前記環境平均値画像が得られるように前記プリセット数量の環境画像の平均値を算出することをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前景画像を複数の領域に分割するステップは、
プリセットされたシードポイント成長アルゴリズムを用いて前記前景画像から複数の連通領域を探して、前記前景画像を対応する複数の領域に分割することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出するステップは、
被検出領域のエッジからｎ個の画素点を取り、前記ｎ個の画素点を円弧の円心として、前記被検出領域外でｎ個の円弧が得られるように半径値がｒである円弧をそれぞれ作成する、前記ｎ個の画素点において隣の２つの画素点の距離がプリセットされた固定値であることと、
前記円弧毎にｋ個の画素点を取り、前記ｋ個の画素点において画素点の値が当該円弧の円心の値よりも大きい数量を取得し、当該数量を第１の数量と記し、前記第１の数量とｋとの比が第１のプリセット比よりも大きい時、当該円弧を正円弧に標識し、さもないと、当該円弧を負円弧に標識することと、
前記被検出領域のエッジの前記ｎ個の円弧における正円弧の数量を統計し、前記正円弧の数量が第１のプリセット数量を超える時、前記被検出領域のエッジ画素点にステップが存在すると確定することとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するステップは、
被検出領域のエッジでｍ個の点（ｍは偶数である）を取り、形状が円弧曲面である前記被検出領域における前記ｍ個の点の中で隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成することと、
前記ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量を第２の数量として記し、前記第２の数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、前記被検出領域と前記人体頭頂部の曲面が一致すると確定することとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するステップは、
前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像における人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定することと、
前記マッチした人体頭頂部領域がプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出する時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させることと、
前記カウンタにより統計して得た通行人数量を出力することとを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置であって、
デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、前記通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、前記通行人のデプス画像の前景画像を取得するための前景取得手段と、
前記前景画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、前記それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するための領域検出手段と、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、前記現在の被検出領域に形成される領域の曲面が前記人体頭頂部の曲面と一致すると、前記現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するための頭頂部確定手段と、
前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するための通行人数量出力手段とを備えることを特徴とする人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置。
【請求項８】
前記領域検出手段は、
被検出領域のエッジからｎ個の画素点を取り、前記ｎ個の画素点を円弧の円心として、前記被検出領域外でｎ個の円弧が得られるように半径値がｒである円弧を作成するための、前記ｎ個の画素点における隣の２つの画素点の距離がプリセットされた固定値である円弧設定手段と、
前記円弧毎にｋ個の画素点を取り、前記ｋ個の画素点において画素点の値が当該円弧の円心の値よりも大きい数量を取得し、当該数量を第１の数量と記し、前記第１の数量とｋとの比が第１のプリセット比よりも大きい時、当該円弧を正円弧に標識し、さもないと、当該円弧を負円弧に標識するための円弧標識手段と、
前記被検出領域のエッジの前記ｎ個の円弧における正円弧の数量を統計し、前記正円弧の数量が第１のプリセット数量を超える時、前記被検出領域のエッジ画素点にステップが存在すると確定するためのステップ確定手段とを備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記領域検出手段は、
被検出領域のエッジでｍ個の点（ｍは偶数である）を取り、形状が円弧曲面である前記被検出領域における前記ｍ個の点で隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成するための曲線生成手段と、
前記ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量を第２の数量として記し、前記第２の数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、前記被検出領域と前記人体頭頂部の曲面が一致すると確定するための曲面確定手段とを備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記通行人数量出力手段は、
前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像において人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定するためのマッチング頭頂確定手段と、
前記マッチした人体頭頂部領域がプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出する時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させるためのカウント手段と、
前記カウンタにより統計して得た通行人数量を出力するための数量出力手段とを備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像識別の技術分野に属し、特に、人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
急速な経済発展に伴って、都市の役割が日に日に増強され、都市の人口も増加していく。そして、都市の人口の安全を有効に保障するために、マーケット、鉄道駅や交通交差点等の人流量の大きい場所に対して、緊急事態の発生に対応できるようにかかる領域に有効な安全対策を設定すると共に、これら場所の人口流量の制限に基準を提供するために、人数統計を行っている。
【０００３】
人数統計の基礎としては、人全体に対する識別又は人体のある部位に対する識別があり、遮りによる検出漏れや誤検出を回避するために、カメラは一般に垂直撮影を採用し、最適な人体の識別部位は頭部領域であり、通常方法では人の頭部領域を識別する方式を用いて人数を統計している。従来の人体頭部の識別技術は、主にＲＧＢカメラを用いて実現され、具体的に、人体頭部の形状、木目や色の特徴を抽出し、そして、人体頭部の識別が実現されるように関連画像においてマッチングを行っている。例えば、人体頭部のサンプルを大量に収集することによって、機械で学習するか、或いは神経回路網の方法で頭部サンプルについて訓練を行い、訓練の分類器を用いて頭部の検出を実現している。近年のデプスカメラの普及に伴って、ＲＧＢカメラの代わりにデプスカメラを用いて人の頭部を識別することがだんだん研究の焦点となっており、デプス画像の持つ相対距離情報は、ＲＧＢカメラの持つ色と木目情報等よりも人体頭部の識別に有利であった。しかしながら、通行人同士の遮りや光線等の他の干渉要因の存在により、頭部検出の正確率が高くなくて、通行人の誤検出や検出漏れとの問題が依然としてよく発生した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来技術に有効な人体頭部の識別方法が提供できなくて、人体頭部の検出の正確率が低下し、通行人の誤検出や検出漏れがよく発生するという問題を解決する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一方、本発明は、人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法を提供しており、当該方法は、次のようなステップを含んでいる。即ち、
デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、前記通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、前記通行人のデプス画像の前景画像を取得するステップと、
前記前景画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、前記それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するステップと、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、前記現在の被検出領域に形成される領域の曲面が前記人体頭頂部の曲面と一致すると、前記現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するステップと、
前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するステップとを含んでいる。
【０００６】
他方に、本発明は、人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置も提供しており、当該装置は、デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、前記通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、前記通行人のデプス画像の前景画像を取得するための前景取得手段と、
前記前景画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、前記それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するための領域検出手段と、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、前記現在の被検出領域に形成される領域の曲面が前記人体頭頂部の曲面と一致すると、前記現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するための頭頂部確定手段と、
前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するための通行人数量出力手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出した後、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得し、さらに前景画像を複数の領域に分割し、当該複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出し、現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致すると、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定し、さらに、通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力することによって、頭部特徴を正確に抽出して人体頭頂部の識別正確率を向上させ、さらに通行人の精確的な統計を実現している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れ図である。
【図２】本発明の実施例２の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れ図である。
【図３】本発明の実施例２の提供する被検出領域外の半円の模式図である。
【図４】本発明の実施例３の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れ図である。
【図５】本発明の実施例３の提供する被検出領域の曲面における円弧曲線の模式図である。
【図６】本発明の実施例４の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の構造模式図である。
【図７】本発明の実施例５の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の構造模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の目的、技術案及び利点をもっと明瞭化するために、図面及び実施例を組合わせて、本発明についてさらに詳しく説明する。ここで記述した具体的な実施例は本発明を解釈するためのものに過ぎず、本発明を限定するためのものではないことを理解できるであろう。
【００１０】
以下に、具体的な実施例を参照しながら本発明の具体的な実現について詳しく説明する。
【００１１】
実施例１：
図１は、本発明の実施例１の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れを示しており、説明の便宜上、本発明の実施例と関連する部分しか示していない。詳細は次の通りである。
【００１２】
ステップＳ１０１では、デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得する。
【００１３】
本発明の実施例は、通行人又は人流統計のコンピュータ設備又はシステムに適用され、通行人数量の統計を実現している。本発明の実施例において、まず、デプスカメラにより通行人を撮影して、通行人のデプス画像を取得し、続いて、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得する。
【００１４】
好ましくは、次の公式 
【００１５】
【数１】
0006453488.tif 000002
により、通行人のデプス画像の前景画像を取得し、その中、mask（ｘ，ｙ）は前景画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、ｆ(ｘ,ｙ)は通行人のデプス画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、ｂｇ(ｘ,ｙ)は環境平均値画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、Ｔｂｇは１つのプリセット値であり、環境平均値画像はデプスカメラの撮影する領域の環境画像であり、動き目標を含まず、環境背景しか含まない。従って、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較する前に、プリセット数量の、通行人の歩き環境の環境画像を取得し、環境平均値画像が得られるように、当該プリセット数量枚の環境画像の平均値を算出してもよく、これにより、比較的に安定で正確な環境平均値画像が得られる。この方式によって取得された前景画像には、元画像の無関係領域が取り除かれ、元画像における潜在頭部領域しか含まない。すると、前景画像を取得する正確度を低下しない下で、その算出過程を簡略化でき、ある程度に本発明の実施例の応答速度を向上できる。
【００１６】
ステップＳ１０２では、前景画像を複数の領域に分割し、複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出する。
【００１７】
本発明の実施例において、前景画像を複数の領域に分割する時、プリセットされたシードポイント成長アルゴリズムを用いて前景画像から複数の連通領域を探して、前景画像を対応する複数の領域に分割することができる。例えば、領域成長法或いはシードポイント成長アルゴリズムに類似なフラッディング法及び走査線法を用いることができる。好ましくは、領域成長アルゴリズムを用いて前景画像から複数の領域を分割して、領域の分割速度を向上させる。
【００１８】
ステップＳ１０３では、現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致すると、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定する。
【００１９】
人体の頭部を精確に識別するために、本発明の実施例では、人体頭頂部のデプス画像における画像領域と他の部分の画像領域のステップ及び人体頭頂部の特定形状を同時に検出し、現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致してこそ、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定でき、有効に通行人識別の精確度を向上できる。
【００２０】
ステップＳ１０４では、通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力する。
【００２１】
本発明の実施例において、通行人の数量を統計して出力する時、好ましくは、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像における人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定してもよく、これによって通行人の追跡を実現している。マッチした人体頭頂部領域（つまり通行人）が画像中のプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出する時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させ、カウンタにより統計して得た通行人の数量を出力する。
【００２２】
好ましくは、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像でマッチする人体頭頂部領域を確定する時、矩形枠により確定した人体頭頂部領域を取り囲み、頭部領域を矩形枠に内接させてもよい。なお、連続する２フレームの画像間の人体頭頂部領域の位置と面積に急劇な変化がないことを考慮して、人体頭頂部領域に対する追跡は、連続する隣の画像間の人体頭頂部領域の矩形枠の対角線の交点位置座標と人体頭頂部領域の面積の大きさの連合近似性を算出することによって確定してもよい。好ましくは、以下の公式（１）を採用して隣の画像間の人体頭頂部領域の連合近似性を算出する。
【００２３】
【数２】
0006453488.tif 000003
但し、ｄ１及びｄ２は、連続する２フレームの画像における人体頭頂部領域をそれぞれ代表し、Aposition及びAareaは、位置近似性と面積近似性をそれぞれ表している。
【００２４】
好ましくは、Aposition及びAareaは下記の公式で算出してもよい。
【００２５】
【数３】
0006453488.tif 000004
【００２６】
【数４】
0006453488.tif 000005
但し、（ｘ１, ｙ１）、(ｘ２, ｙ２)は、隣の２フレームの画像における人体頭頂部領域ｄ１及びｄ２の対角線の交点の座標を表し、ｓ１、ｓ２は、隣の２フレームの画像における人体頭頂部領域ｄ１及びｄ２の面積を表し、αx、αyは、隣の２フレームの画像における人体頭頂部領域の矩形枠の対角線の交点座標のＸ軸及びＹ軸上での偏差（Variance）を表し、αsは、隣の２フレームの画像における全ての人体頭頂部領域の面積の偏差を表している。
【００２７】
上記算出により得られた連合近似性の値がプリセット閾値を越えると、対応する２つの人体頭頂部領域をマッチする頭頂部領域であると確定でき、そうすると、フレームの画像間の通行人の追跡を実現できる。そして、マッチした人体頭頂部領域がフレーム画像中でプリセット位置にあるレチクルを連続して通り抜けることを検出した時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させることによって、通行人に対する精確な統計を実現し、最後にカウンタ統計により得られた通行人の数量を出力する。
【００２８】
さらに好ましくは、マッチする人体頭頂部領域が連続して通り抜けるフレーム画像中のプリセット位置にあるレチクル方向に従って、異なる方向の通行人の数量に対して統計を行ってもよい。これによって、人流方向による通行人の統計を実現でき、人流の制御により正確な依拠が与えられる。
【００２９】
本発明の実施例は、デプスカメラにより人体頭頂部画像を取得し、人体頭頂部の特徴に組合わせて、頭頂部画像のエッジ画素点にステップが存在することを確定し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致する時こそ、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定し、さらに通行人のデプス画像中に含まれる通行人の数量を統計して得ると共に出力し、コンピュータ設備の人体頭頂部に対する識別の正確率を大幅に向上させ、さらに通行人の精確な統計を実現している。
【００３０】
実施例２：
図２は、本発明の実施例２の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れを示しており、説明の便宜上、本発明の実施例に関連する部分しか示していない。詳細は次の通りである。
【００３１】
ステップＳ２０１では、デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得する。
【００３２】
本発明の実施例は、通行人又は人流統計のコンピュータ設備又はシステムに適用され、通行人数量の統計を実現している。本発明の実施例において、まず、デプスカメラにより通行人を撮影して、通行人のデプス画像を取得し、続いて、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得する。
【００３３】
好ましくは、次の公式 
【００３４】
【数５】
0006453488.tif 000006
により、通行人のデプス画像の前景画像を取得し、その中、mask（ｘ，ｙ）は前景画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、ｆ(ｘ,ｙ)は通行人のデプス画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、ｂｇ(ｘ,ｙ)は環境平均値画像において位置が（ｘ,ｙ）である画素点の値であり、Ｔｂｇは１つのプリセット値であり、環境平均値画像はデプスカメラの撮影した位置の環境画像であり、動き目標を含まず、環境背景しか含まない。従って、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較する前に、プリセット数量の、通行人の歩き環境の環境画像を取得し、環境平均値画像が得られるように、当該プリセット数量枚の環境画像の平均値を算出してもよく、これにより、比較的に安定で正確な環境平均値画像が得られる。この方式によって取得された前景画像は、前景画像を取得する正確度を低下しない下で、その算出過程を簡略化でき、ある程度に本発明の実施例の応答速度を向上できる。
【００３５】
ステップＳ２０２では、前景画像を複数の領域に分割する。
【００３６】
本発明の実施例において、前景画像を複数の領域に分割する時、プリセットされたシードポイント成長アルゴリズムを用いて前景画像から複数の連通領域を探して、前景画像を対応する複数の領域に分割してもよい。例えば、領域成長法或いはシードポイント成長アルゴリズムに類似なフラッディング法及び走査線法を用いることができる。好ましくは、領域成長アルゴリズムを用いて前景画像から複数の領域を分割して、領域の分割速度を向上させる。
【００３７】
ステップＳ２０３では、被検出領域のエッジからｎ個の画素点を取り、ｎ個の画素点を円弧の円心として、被検出領域外でｎ個の円弧が得られるように半径値がｒである円弧をそれぞれ作成する。
【００３８】
本発明の実施例において、複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出する時、被検出領域のエッジでｎ個の画素点を取り、ｎ個の画素点を円弧の円心として、被検出領域外に半径値がｒである円弧をそれぞれ作成し、その中、ｒの大きさと現在領域の大きさは比例関係を呈している。例示として、図３に示すように、被検出領域のエッジはｎ個の画素点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、…、Ｐｎを取り、これらの画素点を円弧の円心として、被検出領域外で半径値がｒである対応する円弧Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、…、Ｃｎをそれぞれ作成し、その中、隣の２つの画素点の距離がプリセットされた固定値であり、勿論、具体的な状況に応じて異なる距離値に設定されてもよい。
【００３９】
ステップＳ２０４では、円弧毎にｋ個の画素点を取り、ｋ個の画素点において画素点の値が当該円弧の円心の値よりも大きい数量を取得し、当該数量を第１の数量と記し、第１の数量とｋとの比が第１のプリセット比よりも大きい時、当該円弧を正円弧に標識し、さもないと、当該円弧を負円弧に標識する。
【００４０】
本発明の実施例において、円弧に対して標識を行う時、後の正・負円弧の統計が容易になるように、対応する符号又は数字で直接に標記してもよい。
【００４１】
ステップＳ２０５では、被検出領域のエッジのｎ個の円弧における正円弧の数量を統計し、正円弧の数量が第１のプリセット数量を超える時、被検出領域のエッジ画素点にステップが存在すると確定する。
【００４２】
本発明の実施例において、ｎ、ｒ、ｋ、第１のプリセット数量は何れもプリセットされた整数であり、検出の正確度に応じて設定することができ、これにより、異なる検出の正確度の要求に応じて設定することができ、人流統計システムの敏捷性を向上させ、上記方式により被検出領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを正確に判断でき、且つ、ステップの検出過程を簡略化し、ある程度に人体頭頂部の識別効率を向上させている。
【００４３】
ステップＳ２０６では、領域毎に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面に一致するか否かを検出する。
【００４４】
ステップＳ２０７では、被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致する時、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定する。
【００４５】
被検出領域のエッジ画素点にステップが存在することを検出した後、人体頭部をさらに精確に識別するために、本発明の実施例では、さらに、被検出領域のデプス画像の曲面形状に対して検出を行い、被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致する時こそ、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定して、通行人識別の精確度を有効に向上させている。被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出する時、具体的に、被検出領域のデプス画像に形成される領域の曲面が、人体頭頂部の形状に該当するように上向きに凸出した曲面であるか否かを判断してもよい。
【００４６】
ステップＳ２０８では、前記通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力する。
【００４７】
本発明の実施例では、通行人の数量を統計して出力する時、好ましくは、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像における人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定してもよく、これによって、通行人の追跡を実現できる。マッチした人体頭頂部領域（つまり通行人）が画像中のプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出する時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させ、カウンタにより統計して得た通行人数量を出力する。
【００４８】
実施例３：
図４は、本発明の実施例３の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計方法の実現流れを示しており、説明の便宜上、本発明の実施例に関連する部分しか示していない。詳細は次の通りである。
【００４９】
ステップＳ４０１では、デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得する。
【００５０】
ステップＳ４０２では、前景画像を複数の領域に分割する。
【００５１】
ステップＳ４０３では、当該複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出する。
【００５２】
ステップＳ４０４では、現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在する時、当該被検出領域のエッジでｍ個の点を取り、形状が円弧曲面である被検出領域におけるｍ個の点の中で隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成する。
【００５３】
ステップＳ４０５では、ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量を第２の数量として記し、第２の数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、被検出領域と人体頭頂部の曲面が一致すると確定する。
【００５４】
本発明の実施例において、現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在する時、さらに被検出領域と人体頭頂部の曲面形状が一致するか否かを検出する。被検出領域と人体頭頂部の曲面形状が一致するか否かを検出する時、被検出領域のエッジ上で間隔を空けて任意にｍ（ｍは偶数である）個の点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、…、Ｐｍ）を取り、図５に示すように、形状が曲面又は弧面である被検出領域における画素点によってｍ個の点における隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成し、ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量を第２の数量と記し、第２の数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、被検出領域と人体頭頂部の曲面が一致すると確定し、これに反対すれば、現在の被検出領域と人体頭頂部の曲面が一致しないと確定する。
【００５５】
本発明の実施例において、ｍはプリセットされた整数である。本発明の実施例の上記方式により現在の被検出領域が人体頭頂部の曲面形状と一致するか否かを正確に判断でき、人体頭頂部の識別の正確度を向上させる。
【００５６】
ステップＳ４０６では、通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力する。
【００５７】
本発明の実施例において、通行人の数量を統計して出力する時、好ましくは、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像における人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、通行人のデプス画像と隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定してもよく、これによって、通行人の追跡を実現できる。マッチした人体頭頂部領域（つまり通行人）が画像中のプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出した時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させ、カウンタにより統計して得た通行人数量を出力する。
【００５８】
本発明の実施例において、被検出領域と人体頭頂部の曲面形状が一致するか否かを検出する時、当該被検出領域のエッジでｍ個の点を取り、形状が円弧曲面である被検出領域におけるｍ個の点の中で隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成し、ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、被検出領域と人体頭頂部の曲面が一致すると確定して、人体頭頂部の識別正確度を向上させると共に、人体頭頂部の形状判断過程を簡略化し、すぐにユーザへ通行人数量をフィードバックすることができ、通行人の統計効率を向上させている。
【００５９】
実施例４：
図６は、本発明の実施例４の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の構造を示しており、説明の便宜上、本発明の実施例に関連する部分しか示していない。その中、
デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得するための前景取得手段６１と、
前景画像を複数の領域に分割し、複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するための領域検出手段６２と、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致すると、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するための頭頂部確定手段６３と、
通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するための通行人数量出力手段６４とを備えている。
【００６０】
本発明の実施例において、人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の各手段は、対応するハードウェアやソフトウェアユニットで実現でき、各手段は、独立なソフト・ハードウェアユニットであってもよく、コンピュータ設備に集積した１つのソフト・ハードウェアユニットであってもよい。ここで、本発明はこれらによって限定されるものではない。各手段の具体的な実施の形態は実施例１の対応するステップの記述を参考すればよく、ここではさらに贅言しない。
【００６１】
実施例５：
図７は、本発明の実施例５の提供する人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の構造を示しており、説明の便宜上、本発明の実施例と関連する部分しか示していない。その中、
デプスカメラにより撮影された通行人のデプス画像を読み出し、通行人のデプス画像と予め取得された環境平均値画像とを比較して、通行人のデプス画像の前景画像を取得するための前景取得手段７１と、
前景画像を複数の領域に分割し、複数の領域におけるそれぞれの領域のエッジ画素点にステップが存在するか否かを検出すると共に、それぞれの領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致するか否かを検出するための領域検出手段７２と、
現在の被検出領域のエッジ画素点にステップが存在し、且つ、現在の被検出領域に形成される領域の曲面が人体頭頂部の曲面と一致すると、現在の被検出領域が人体頭頂部領域であると確定するための頭頂部確定手段７３と、
通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域と隣の通行人のデプス画像から確定された人体頭頂部領域とにより、通行人の数量を統計して出力するための通行人数量出力手段７４とを備えている。
【００６２】
好ましくは、領域検出手段７２は、
被検出領域のエッジからｎ個の画素点を取り、前記ｎ個の画素点を円弧の円心として、前記被検出領域外でｎ個の円弧が得られるように半径値がｒである円弧を作成するための、前記ｎ個の画素点における隣の２つの画素点の距離がプリセットされた固定値である円弧設定手段７２１と、
前記円弧毎にｋ個の画素点を取り、前記ｋ個の画素点において画素点の値が当該円弧の円心の値よりも大きい数量を取得し、当該数量を第１の数量と記し、前記第１の数量とｋとの比が第１のプリセット比よりも大きい時、当該円弧を正円弧に標識し、さもないと、当該円弧を負円弧に標識するための円弧標識手段７２２と、
前記被検出領域のエッジの前記ｎ個の円弧における正円弧の数量を統計し、前記正円弧の数量が第１のプリセット数量を超える時、前記被検出領域のエッジ画素点にステップが存在すると確定するためのステップ確定手段７２３とを備えている。
【００６３】
さらに好ましくは、領域検出手段７２は、さらに、
被検出領域のエッジでｍ個の点（ｍは偶数である）を取り、形状が円弧曲面である前記被検出領域における前記ｍ個の点で隣ではない２つの点を重複せず任意に２つずつ接続して、ｍ/２本の円弧曲線を形成するための曲線生成手段７２４と、
前記ｍ/２本の円弧曲線において傾き値の符号が１回しか変化しない円弧曲線の数量を取得し、当該数量を第２の数量として記し、前記第２の数量とｍ/２との比が第２のプリセット比を超える時、前記被検出領域と前記人体頭頂部の曲面が一致すると確定するための曲面確定手段７２５とを備えてもよい。
【００６４】
好ましくは、通行人数量出力手段７４は、
前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像において人体頭頂部領域の位置近似性及び面積近似性に基づいて、前記通行人のデプス画像と前記隣の通行人のデプス画像においてマッチされる人体頭頂部領域を確定するためのマッチング頭頂確定手段７４１と、
前記マッチした人体頭頂部領域がプリセットされたレチクルを連続に通り抜けたことを検出する時、人数統計用のカウンタにカウント操作を実行させるためのカウント手段７４２と、
前記カウンタにより統計して得た通行人数量を出力するための数量出力手段７４３とを備えている。
【００６５】
本発明の実施例において、人体頭頂部の識別に基づく通行人の統計装置の各手段は、対応するハードウェアやソフトウェアユニットで実現でき、各手段は、独立なソフト・ハードウェアユニットであってもよく、集積した１つのソフト・ハードウェアユニットであってもよい。ここで、本発明はこれらによって限定されるものではない。各手段の具体的な実施の形態は前述実施例２及び３の記述を参考すればよく、ここではさらに贅言しない。
【００６６】
以上は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明の精神及び原則内でのいかなる改正、同等取替え及び改善等は、いずれも本発明の保護範囲に含まれることである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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