视频客流统计工作原理

客流分析算法是整个系统的灵魂其运行在高性能数字信号处理器(TI DSP)中，每秒进行25帧的实时图像分析，华天成客流统计处理算法嵌入式客流分析终端中的DSP处理器，实时采集视频图像，并检测运动目标的特征点（feature points），然后对特征点进行空域上的聚类（Cluster）和时域上的匹配，从而识别运动目标；通过头肩信息、圆心距、行人运动的柔性特征等特征，客流分析算法可以准确进行目标分类，准确识别运动目标中的行人；通过对行人目标的实时双向跟踪，可以实现准确的计数和方向的判定。

一、检测阶段

第一步：背景模型是客流分析算法处理的基础，本算法采用帧间差分算法与概率统计模型相结合的方法,能够在各种复杂环境下建立起一副尽可能真实的背景图像，从而为前景目标的提取提供重要基础。在系统中，一个模型可以理解为在一个环境（主要为角度）下，一个“人”特征的集合体。首先在一个固定角度的场景下，取得很多人 的图片，称之为样本，取得足够的样本（一般在十万到一百万之间）后，通过样 本来学习这些特征，得到的参数就是模型，模型集合了训练样本的特点。在遇到 相似场景时，装载相应模型就完成了系统检测的初始化。下图为一个场景下不同 的样本。

第二步：提取特征。为了让模型应用于一个物体，以确定这个物体是不是人，我们需要提取相应的特征。根据机器自动学习的结果，一个模型90%的数据是 基于形状提取的，10%的数据基于颜色和纹理提取。下图的红线为提取的形状特 征。

第三步：输出结果。将模型视为一个过滤器，而特征是待分类的材料，满足过滤器的材料得以通过（即判定为“人”），不满足的则被拦住。根据模型和特 征，通过计算就可以判断一个物体是不是人。

二、跟踪阶段

跟踪主要是对特征信息的跟踪，包括位置信息，特征点，头肩信息等。由于每个目标的特征信息都不会完全一致，所以即使多目标交错，拥挤，本算法也能最大限度的跟踪并区分出每个独立目标。系统跟踪阶段也采取了和特征相关的技术，有颜色特征、形状特征和位置特征。通过计算来比较前后两帧图像中所有人的特征，判定特征最相近的两人为同一人；通过比较所有的图像，可以得到一个人完整的轨迹；通过计算轨迹的条数，可以检测区域的客流；通过计算轨迹的方向，可以判断人是走入还是走出检测区域。如下图较形象的展现了系统的跟踪过程：

基于模型的检测机制，大幅度提高了系统的场景普适性。如在实际施工过程中，遇到出入口较宽、吊顶过高（十米以上）、吊顶过低或其材质特殊（如玻璃）等情况，采取倾斜安装智能一体机，较传统的基于背景建模的检测技术，优势更加明显。

三、计数规则

在跟踪的基础上，计数的规则为：目标从跟踪线进入，并被连续跟踪若干次之后，从计数线离开，则为有效计数。不满足该规则的目标均不计数。华天成客流统计系统的每一路视频都可以设置单独的计数规则。正常进入、斜向进入、双向同时进出都作为正常数据，计入统计中。系统可有效排除各种干扰，如：犹豫未进入、门口徘徊、门口横穿等情况，保证数据真实性。