一种基于多路摄像头的实时人员轨迹二维平面显示方法与流程

专利2022-05-11  193


1.本发明涉及图像数据处理领域,尤其是基于多路摄像头的实时人员轨迹二维平面显示方法。


背景技术:

2.园区的安全防护工作和信息采集是园区稳定秩序的基础保障,园区出入人员是秩序维护和财产维护的一大隐患,针对人员管理,园区多采用实时监控的方式。
3.通常人员轨迹跟踪结合结合rfid等技术对人员进行实时的跟踪,另一种方式通过摄像头对人员的进行定位,形成粗略的人员轨迹图,针对第一种方式,有需要的成本比较高,第二种方式则有可能忽略掉人员的某些行动轨迹。


技术实现要素:

4.针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明之目的就是提供一种基于多路摄像头的实时人员轨迹二维平面显示方法,基于以上两个问题,提出了平铺多个同类型的摄像头,通过获取人员脸部的数据,对比获取人员身份后,通过算法可实时生成人员在固定场景下的人员运动精确轨迹图。
5.其解决方案是,一种基于多路摄像头的实时人员轨迹二维平面显示方法,其特征在于,所述方法包括:s1.园区内安装一数量的摄像头,摄像头的记录范围覆盖园区整体区域;s2.确定园区内所有摄像头的空间坐标;s3.将所述摄像头电连接到同一服务器,所述服务器安装有人像采集程序和人员追踪程序,并存储有园区全景二维平面图;s4.进行人脸数据库信息采集,人像采集程序调动摄像头采集园区内人员脸部特征信息,并记忆存储新的人脸特征形成新的身份,信息采集完毕后关闭人像采集程序,开启人员追踪程序;s5.进行人员轨迹追踪,人员追踪程序通过照片内人员特征的一致性对比来识别同一人的运动轨迹,自动加在当前园区二维平面图,并将同一人员的轨迹叠加在园区二维平面图上进行轨迹显示。
6.优选地,所述园区内所有摄像头的空间坐标确定方法步骤包括:a1.选取园区内某个角落,确定其空间坐标点为原点a(0,0,0);a2.采用测距工具逐个测量各个摄像头到a点的对坐标(x,y,z),其中x,y为到a点的相对距离,距离单位为厘米,z为摄像头的实际高度;a3.使用1:50的比例进行绘制园区的二维平面图;a4.采集摄像头标定方法获取其参数信息。
7.优选地,所述人像采集程序通过采集人脸数据和录入人名,保存到人脸数据库中。
8.优选地,所述人员轨迹追踪仅对人脸数据库中存有身份信息的有人员进行追踪,
人员追踪程序具体追踪步骤包括:b1.设置人物的t0时刻坐标点previous_point为(0,0),当前时刻坐标t1点为current_point为(0,0),同时设定追踪列表为tracking_list为空,人物id和姓名绑定列表name_face_list,摄像头依次编号为camera 1、camera 2...camera n;b2.获取camera 1的帧信息,检测当前时刻t1下的所有的人脸数据,并和人员信息库进行对比,对识别出的人员和追踪列表tracking_list做交集处理,将追踪列表tracking_list中交集部分的人物追踪状态设置为1,其它则全部设置为0;b3.检测该帧中所有的人员,检测人物id是否已经在name_face_list列表中,如已经存在,则只更新tracking_list中其对应的坐标点信息;如不存在,则获取其id,进行人脸信息匹配,如匹配到则将其加入到name_face_list中并初始化其相关坐标点信息,存放入tracking_list中;b4.绘制当前tracking_list下的人员列表路径,通过调用程序在二维平面图上将其current_point和previous_point两个坐标点连线;b5.获取camera 2、camera 3、...、camera n下的帧信息;b6.重复步骤2、3、4,最终形成每个追踪人员的实时轨迹图。
9.本发明的有益效果:1.人员轨迹实时生成图,通过摄像头采集人脸数据,搜索人脸数据库进行比对后,获取人员的姓名等属性,通过逐帧采集比对人员在当前帧和前一帧下的图像对比,判定是否属于同一个人的运动行为,如果为同一个人,则获取此时的坐标,经过算法将图像坐标转换成二维平面上的坐标,最后将逐个坐标进行连线,可生成该人员的实时运动轨迹图;2.此方式可以在不改动原本的应用场景下,提高人员的追踪轨迹,在较小的成本下,获取更好的效果。
具体实施方式
10.以下对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
11.一种基于多路摄像头的实时人员轨迹二维平面显示方法,其特征在于,所述方法包括:s1.园区内安装一数量的摄像头,摄像头的记录范围覆盖园区整体区域,为了能更精确地描绘人员轨迹,摄像头的应均匀布置,且相邻摄像头的摄像范围应有交集,在难以拍摄的死角位置应增设摄像头;s2.确定园区内所有摄像头的空间坐标;s3.将所述摄像头电连接到同一服务器,所述服务器安装有人像采集程序和人员追踪程序,并存储有园区全景二维平面图,二维平面图应定期更新,使服务器中的二维平面图与实际园区情况高度一致;s4.进行人脸数据库信息采集,人像采集程序调动摄像头采集园区内人员脸部特征信息,并记忆存储新的人脸特征形成新的身份,信息采集完毕后关闭人像采集程序,开启人员追踪程序,人像采集程序仅在更新人脸数据库时启动;s5.进行人员轨迹追踪,人员追踪程序通过照片内人员特征的一致性对比来识别同一人的运动轨迹,自动加在当前园区二维平面图,并将同一人员的轨迹叠加在园区二维
平面图上进行轨迹显示。人脸数据库信息采集是通过抓拍需要定位人员的多张照片,包括正面照、侧面照等,这样统一跟踪对象有多个不同角度的特征对比,增强系统识别准确度,人像采集程序开启后,程序自动进行采集新信息并完成人脸数据库的升级。
12.所述园区内所有摄像头的空间坐标确定方法步骤包括:a1.选取园区内某个角落,确定其空间坐标点为原点a(0,0,0);a2.采用测距工具逐个测量各个摄像头到a点的对坐标(x,y,z),其中x,y为到a点的相对距离,距离单位为厘米,z为摄像头的实际高度;a3.使用1:50的比例进行绘制园区的二维平面图;a4.采集摄像头标定方法获取其参数信息。
13.所述摄像头电连接到同一服务器后进行画面测试,摄像头标定方法获取其参数信息为摄像头本身所携带信心,包括摄像头的焦距、畸变系数,用于优化对各摄像头的测试及调整。
14.所述人像采集程序通过采集人脸数据和录入人名,保存到人脸数据库中。对于每个人脸需要输入其对应的人名,达到一一匹配的效果,这样在调阅某个人员的行动轨迹时其所对应的名称信息也会显示出来,一目了然;由于园区工作人员并非实时更改,所以人像采集程序并不需要时刻工作更新,所有人员采集完成后,关闭人像采集程序,以减轻服务器的运行负担。
15.所述人员轨迹追踪仅对人脸数据库中存有身份信息的有人员进行追踪,人员追踪程序具体追踪步骤包括:b1.设置人物的t0时刻坐标点previous_point为(0,0),当前时刻坐标t1点为current_point为(0,0),同时设定追踪列表为tracking_list为空,即正在追踪的人员列表,人物id和姓名绑定列表name_face_list,视频流中出现人员后,会被分配一个随机数字,该数字即为该人员的id,人物id和姓名绑定列表即为人员id和该人员姓名的绑定列表,摄像头依次编号为camera 1、camera 2...camera n,n为摄像头的总数;b2.获取camera 1的帧信息,检测当前时刻t1下的所有的人脸数据,并和人员信息库进行对比,对识别出的人员和追踪列表tracking_list做交集处理,将追踪列表tracking_list中交集部分的人物追踪状态设置为1,其它则全部设置为0;b3.检测该帧中所有的人员,检测人物id是否已经在name_face_list列表中,如已经存在,则只更新tracking_list中其对应的坐标点信息;如不存在,则获取其id,进行人脸信息匹配,如匹配到则将其加入到name_face_list中并初始化其相关坐标点信息,存放入tracking_list中;b4.绘制当前tracking_list下的人员列表路径,通过调用程序在二维平面图上将其current_point和previous_point两个坐标点连线;b5.获取camera 2、camera 3、...、camera n下的帧信息;b6.重复步骤2、3、4,最终形成每个追踪人员的实时轨迹图。
16.本发明在使用时,首先,供安装摄像头在园区内或其他场景下的摄像头的空间坐标,如果园区较为大,可适当增装摄像头,部署软件到装有显卡的服务器上运行,测试摄像头可正常工作后,运行人像采集程序启动程序;然后,提供园区的整体的全景二维图,用于后续人员轨迹的标注,通过抓拍需要定位人员的多张照片,包括正面照、侧面照等,程序会
自动进行人脸数据库的升级,所有人员采集完成后,关闭照片采集程序即可;最后,启动人员追踪程序,程序会自动加载当前的二维平面图,当捕捉到人员的脸部后,开始园区二维平面图上进行轨迹显示。
17.以上所述的实施例并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域所属技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应纳入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
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