基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法、装置及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113611012A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110668180.0G06F16/29(2019.01)(22)申请日2021.06.16(71)申请人南京邮电大学地址210046江苏省南京市栖霞区文苑路9号(72)发明人魏昕贾志豪周亮范倩蓝(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人张欢欢(51)Int.Cl.G07C9/00(2020.01)G06M1/10(2006.01)G06F17/16(2006.01)G06F17/18(2006.01)G06F16/2455(2019.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法、装置及系统(57)摘要本发明公开了一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法、装置及系统，方法包括以下过程：采集通过采集区域的目标人员的连续多帧红外辐射温度阵列数据；使用帧差法对每帧红外辐射温度阵列数据做预处理，获得每帧新的红外辐射温度阵列数据；对每帧新的红外辐射温度阵列数据进行特征提取，计算目标人员所处采集区域的坐标；基于所有帧中目标人员所处采集区域的坐标得到目标人员的运动轨迹，通过目标人员的运动轨迹判断目标人员是进入还是离开，进而得到室内人数。本发明方法简单、检测准确性高。CN113611012ACN113611012A权利要求书1/2页1.一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，包括以下过程：采集通过采集区域的目标人员的连续多帧红外辐射温度阵列数据；使用帧差法对每帧红外辐射温度阵列数据做预处理，获得每帧新的红外辐射温度阵列数据；对每帧新的红外辐射温度阵列数据进行特征提取，计算目标人员所处采集区域的坐标；基于所有帧中目标人员所处采集区域的坐标得到目标人员的运动轨迹，通过目标人员的运动轨迹判断目标人员是进入还是离开，进而得到室内人数。2.根据权利要求1所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，使用帧差法对每帧红外辐射温度阵列数据做预处理，获得每帧新的红外辐射温度阵列数据，包括：用当前帧的红外辐射温度阵列数据减去历史多帧的红外辐射温度阵列数据平均值，得到的差值作为当前帧新的红外辐射温度阵列数据；具体计算公式如下：′其中，F(tn)是经过帧差法处理后tn时刻的红外辐射温度阵列数据，F(tn)是原始采集的tn时刻的红外辐射温度阵列数据，是tn‑M+1到tn时刻历史M个红外辐射温度阵列数据的平均值。3.根据权利要求1所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，所述对每帧新的红外辐射温度阵列数据进行特征提取，计算目标人员所处采集区域的坐标，包括：1)根据每帧红外辐射温度阵列数据中每一列的数据计算出该列的特征值，所述特征值为该列有目标人员的可能性权重大小；2)将每一列的特征值与设定的阈值相比，若存在任一列的特征值小于设定阈值则将该列的特征值置为0；3)基于每帧中每一列的特征值，计算目标人员所处采集区域的坐标。4.根据权利要求3所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，所述特征值的计算公式为：W(x,t)＝Fv*var(x,t)+Fm*(max(x,t)‑min(x,t))，其中，W(x,t)是t时刻x列的可能性权重大小，var(x,t)是t时刻第x列A个红外辐射温度数据的方差，max(x,t)是t时刻第x列的最大红外辐射温度数据，min(x,t)是t时刻第x列的最小红外辐射温度数据，Fv、Fm分别是两项加权系数，Fv的大小是2倍的Fm。5.根据权利要求3所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，基于每帧中每一列的特征值，计算目标人员所处采集区域的坐标，包括：2CN113611012A权利要求书2/2页其中，LOC(t)是t时刻当前帧有目标人员通过时计算出来的最终目标人员所处传感器采集区域的横坐标；W′(x,t)是t时刻x列的可能性权重大小。6.根据权利要求1所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，所述通过目标人员的运动轨迹判断目标人员是进入还是离开，包括：若目标人员所处采集区域的坐标时域递增，则判断人员进入；若目标人员所处采集区域的坐标时域递减，则判断人员离开。7.根据权利要求1所述的一种基于红外阵列传感器的非入侵式人数检测方法，其特征是，所述基于所有帧中目标人员所处采集区域的坐标得到目标人员的运动轨迹，包括：当多目标人员同时出现在采集区域时，检测一帧红外辐射温度阵列数据中多个目标人员的坐标，在时域上对每一帧的多个目标人员坐标进行目标分类，将相邻帧之间间隔短的坐标归类进一个目标轨迹；所有帧的目标人员的坐标与各个目标人员进