CN111368655A - 用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置及方法，包括人员展板、控制器、支撑架和自动划线机构，所述人员展板固定设置于靠近通道口一侧的地基上，所述控制器固定设置于支撑架的一侧，所述支撑架固定设置于远离通道口的地基一端，所述自动划线机构设置于支撑架顶部，自动划线机构包括搭载板、摄像组件、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块，所述摄像组件、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块均位于搭载板上，本发明提出系统自动划线对客流计数并采集信息，节省并简化了实施人员的配置的工作，使得用户自己使用成为可能，节约维护成本。

Description

用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置及方法

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，具体涉及一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置及方法。

背景技术

图形刺激作用于感觉器官，人们辨认出它是经验过的某一图形的过程,也叫图像再认，在图像识别中,既要有当时进入感官的信息,也要有记忆中存储的信息，只有通过存储的信息与当前的信息进行比较的加工过程，才能实现对图像的再认。

当前在很多商业场景中都有客流计数的需求，在早期传统的方式使用红外技术进行客流计数统计，存在较大的误差，在深度学习技术逐步成熟的过程中，很多基于机器视觉的客流计数技术兴起，逐步取代了原来的红外计数方式。

在机器视觉进行客流计数时，普遍采用了一种称之为划线的技术，即一个人穿过对应的线(虚拟过线)后，即算有一个客流。其基本的实现过程原理为：通过深度学习，识别视频中的人员，随着人员的移动，生成一个人员在视频中移动的轨迹。预先设定视频的指定区域形成一个带方向的四边形，当轨迹以某种定义的方式通过这个带方向的四边形时，即纳入客流统计，这个过程可以分成2部分。

A.准备过程：

1.通过摄像机采集底图

2.在底图上画线：例如，虚拟的划线是一个黄蓝的四边形，从黄外到中间到蓝表示用户进店。

B.计数过程：

1.用户经过摄像机时，通过AI算法为用户生成一个id,跟踪此id；

2.随着用户的移动，此id在视频中会形成一个移动轨迹；

3.当轨迹经过画线区域时，对客流计数，实现客流统计。

而这种方式的问题在于：

划线是在二维图片上做的操作，画的线也是二维的，而实际场景是三维的，摄像头采集的图片是三维空间到二维空间的映射，基于此，如何划线是一个专业复杂的过程，必须由厂商的专业人员来进行划线，导致实施和现场调试、维护的困难，因此有必要设计一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置及方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，包括地基和通道口，还包括人员展板、控制器、支撑架和自动划线机构，所述通道口位于地基的一侧，所述人员展板固定设置于靠近通道口一侧的地基上，所述控制器固定设置于支撑架的一侧，所述支撑架固定设置于远离通道口的地基一端，所述自动划线机构设置于支撑架顶部，自动划线机构包括搭载板、摄像组件、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块，所述搭载板的一端设置于支撑架上，所述摄像组件、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块均位于搭载板上，且摄像组件设于边缘计算机设备采集模块和自动划线模块之间的搭载板边缘，所述控制器与摄像组件、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块均为电性连接。

进一步的，所述摄像组件包括旋转圆盘、支撑导柱、伸缩杆、调节旋钮、固定架、摄像机和一对铰接块，所述旋转圆盘固定设置于搭载板上，且旋转圆盘顶部设有环形滑道，所述支撑导柱设置于旋转圆盘的顶部，并且支撑导柱通过滑道与旋转圆盘转动连接，所述一对铰接块对称固定设置于支撑导柱顶部。

进一步的，所述伸缩杆是由外杆和套设于外杆内的内杆组成，所述外杆内壁顶部设有两道滑槽，所述内杆通过两道滑槽与外杆滑动连接，所述外杆顶部设有插销，所述内杆顶部设有若干限位孔，插销通过限位孔将内杆固定于外杆内，所述外杆的一端位于一对铰接块之间，所述调节旋钮插设于外杆和一对铰接块上，所述调节旋钮与一对铰接块转动连接，且调节旋钮与外杆啮合连接，所述固定架固定设置于内杆的一端，所述摄像机固定设置于固定架上，且摄像机与控制器为电性连接。

进一步的，所述边缘计算机设备采集模块包括信息收集板和一对导块，所述信息收集板和一对导块均固定设置于搭载板上，且一对导块对称设置于信息收集板两侧，所述信息收集板与控制器为电性连接。

进一步的，所述自动划线模块包括底板和划线显示器，所述底板固定设置于搭载板上，所述划线显示器固定设置于底板上，且划线显示器上设有自定预设开关和自动显示屏，所述控制器与划线显示器为电性连接。

进一步的，所述支撑架靠近搭载板一侧设有滑块和条形槽，所述条形槽内壁两侧对称固定设有两道滑轨，所述滑块位于条形槽内，且滑块的两侧与两道滑轨滑动连接，所述搭载板一端通过螺丝与滑块固定连接，所述支撑架顶部设有滑板和避让槽，滑板顶部固定设有拉手，所述滑板位于避让槽内，且滑板通过避让槽与支撑架滑动连接，所述避让槽靠近条形槽的一侧设有两个限位杆，所述两个限位杆对称固定设置于支撑架顶部。

进一步的，一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置的使用进行客流计数的方法，包括以下步骤：

步骤一：通过滑块将搭载板调至适宜的高度，安装摄像机，将摄像机安装在固定架上，使得摄像机对准通道口。

步骤二：将准备好的人员展板放置靠近通道口的地基上，通过调节旋钮在一对铰接块内转动，从而将伸缩杆、固定架和摄像机呈一条直线斜向下，使得人员展板上的人脸对着摄像机，通过转动支撑导柱调节摄像机的水平角度和位置，将内杆伸出适当的聚焦长度，通过插销插入限位孔，确保内杆固定在外杆上，再次通过调节旋钮保证人员展板上的人脸头像在摄像机正中间。

步骤三：通过控制器启动摄像机、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块，边缘计算机设备采集模块采集到的摄像机拍摄的照片，通过AI算法将照片中人员展板上的人脸识别出，保存人脸尺寸、人脸中心点和位置。

步骤四：边缘计算机设备采集模块将储存的人脸尺寸、人脸中心点和位置信息输入至划线显示器，从而划线显示器获取抓拍底图，将底图中的人脸中心作为入口黄线中心点，基于拉伸蓝线距离黄线一个人头的距离，将四边形的宽设置为画面的宽度，通过自定预设开关，保证划线显示器自动识别边缘计算机设备采集模块的输入信息展现在自动显示屏上，储存并对客流计数。

由以上本发明的技术方案，本发明的有益效果在于：

首先通过滑块将搭载板调节至适宜的高度，将摄像机固定安装在固定架上，接着将人员展板放置在靠近通道口的地基上，通过调节旋钮带动伸缩杆转动，对摄像机的位置进行调节，使得摄像机对准通道口，接着调节支撑导柱在旋转圆盘内转动，从而调节摄像机的水平角度和位置，保证人员展板上的人脸头像在摄像机正中间；

同时，拉伸内杆调节摄像机的聚焦长度，利用内杆上的限位孔将插销插入，使得内杆固定在外杆上，通过控制器分别启动摄像机、边缘计算机设备采集模块和自动划线模块，边缘计算机设备采集模块将采集到的摄像机拍摄的照片，通过AI算法将照片中人员展板上的人脸识别出，保存人脸尺寸、人脸中心点和位置，进而将此输入信息传递给划线显示器展现在自动显示屏上，从而划线显示器获取抓拍底图，底图中的人脸中心作为入口黄线中心点；基于拉伸蓝线距离黄线一个人头的距离，将四边形的宽设置为画面的宽度，通过自定预设开关，保证划线显示器自动不断识别边缘计算机设备采集模块的输入信息，储存并对客流计数。

本发明的系统自动划线对客流计数并采集信息，节省并简化了实施人员的配置工作。

附图说明

图1为本发明的基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置的结构示意图；

图2为本发明的自动划线机构立体结构示意图；

图3为本发明的支撑架立体结构示意图；

图4为本发明的摄像组件拆分示意图；

图5为本发明的边缘计算机设备采集模块立体结构示意图；

图6为本发明的自动划线模块立体结构示意图；

图7为本发明的支撑架拆分示意图；

图8为本发明的人员展板立体结构示意图；

图9为图4中A处的放大示意图；

图10为图7中B处的放大示意图；

图11为本发明人员展板上的划线示意图；

图中：地基1、通道口2、人员展板3、V形条纹30、控制器4、支撑架5、滑块50、条形槽51、滑轨52、滑板53、避让槽54、拉手55、限位杆56、自动划线机构6、搭载板60、摄像组件61、旋转圆盘610、支撑导柱611、伸缩杆612、外杆6120、内杆6121、滑槽6122、插销6123、限位孔6124、调节旋钮613、固定架614、摄像机615、铰接块616、边缘计算机设备采集模块62、信息收集板620、导块621、自动划线模块63、底板630、划线显示器631、自定预设开关632、自动显示屏633。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而不一定是实物图，不能理解为对本专利的限制。为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图10所示，本发明示例性示例的一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，通常布设在预定的场所(例如店铺内通道的位置)的地基1和通道口2。作为示例的自动划线装置包括人员展板3、控制器4、支撑架5和自动划线机构6。

通道口2位于地基1的一侧，人员展板3固定设置于靠近通道口2一侧的地基1上，控制器4固定设置于支撑架5的一侧，支撑架5固定设置于远离通道口2的地基1一端。

自动划线机构6设置于支撑架5顶部。可选地，自动划线机构6包括搭载板60、摄像组件61、边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63，搭载板60的一端设置于支撑架5上，摄像组件61、边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63均位于搭载板60上，且摄像组件61设于边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63之间的搭载板60边缘，控制器4与摄像组件61、边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63均为电性连接。

摄像组件61包括旋转圆盘610、支撑导柱611、伸缩杆612、调节旋钮613、固定架614、摄像机615和一对铰接块616，旋转圆盘610固定设置于搭载板60上，且旋转圆盘610顶部设有环形滑道，支撑导柱611设置于旋转圆盘610的顶部，并且支撑导柱611通过滑道与旋转圆盘610转动连接，一对铰接块616对称固定设置于支撑导柱611顶部。

优选地，伸缩杆612是由外杆6120和套设于外杆6120内的内杆6121组成，外杆6120内壁顶部设有两道滑槽6122，内杆6121通过两道滑槽6122与外杆6120滑动连接，外杆6120顶部设有插销6123，内杆6121顶部设有若干限位孔6124，插销6123通过限位孔6124将内杆6121固定于外杆6120内，外杆6120的一端位于一对铰接块616之间。

调节旋钮613插设于外杆6120和一对铰接块616上，调节旋钮613与一对铰接块616转动连接，且调节旋钮613与外杆6120啮合连接，固定架614固定设置于内杆6121的一端。

其中，摄像机615固定设置于固定架614上，且摄像机615与控制器4为电性连接，摄像机615固定设置在固定架614上，而固定架614的一端与伸缩杆612固定连接，因调节旋钮613分别与一对铰接块616和伸缩杆612为转动连接和啮合连接，因此调节旋钮613带动伸缩杆612旋转调节，进而带动摄像机615旋转调节，手动转动支撑导柱611在旋转圆盘610内转动，支撑导柱611带动一对铰接块616转动，一对铰接块616带动伸缩杆612转动，进而伸缩杆612带动固定架614和摄像机615转动，从而调节摄像机615的水平位置和角度，通过拉伸内杆6121可延长摄像机615的聚焦长度，将插销6123插入对应限位孔6124的，实现内杆6121固定于外杆6120内，起到限位的作用。

优选地，边缘计算机设备采集模块62包括信息收集板620和一对导块621，信息收集板620和一对导块621均固定设置于搭载板60上，且一对导块621对称设置于信息收集板620两侧，信息收集板620与控制器4为电性连接。

优选地，自动划线模块63包括底板630和划线显示器631，底板630固定设置于搭载板60上，划线显示器631固定设置于底板630上，且划线显示器631上设有自定预设开关632和自动显示屏633，控制器4与划线显示器631为电性连接。

如图11所示，如此，当控制控制器4启动摄像机615、边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63时，边缘计算机设备采集模块62将采集到的摄像机615拍摄的图片，通过AI算法将照片中人员展板3上的人脸识别出，保存人脸尺寸、人脸中心点和位置，进而将此输入信息传递给划线显示器631展现在自动显示屏633上，从而划线显示器631获取抓拍底图，底图中的人脸中心作为入口黄线中心点，基于拉伸蓝线距离黄线一个人头的距离，将四边形的宽设置为画面的宽度，通过自定预设开关632，保证划线显示器631自动不断识别边缘计算机设备采集模块62的输入信息，从而达到储存信息并对客流计数的目的。

本发明前述使用的AI算法，可基于现有技术的识别算法实现，例如基于OpenCV的人脸监测与定位算法实现。当然，在另外的实施中还可以基于其他开源的算法实现。

优选地，人员展板3上设有若干V形条纹30，支撑架5靠近搭载板60一侧设有滑块50和条形槽51，条形槽51内壁两侧对称固定设有两道滑轨52，滑块50位于条形槽51内，且滑块50的两侧与两道滑轨52滑动连接。

搭载板60一端通过螺丝与滑块50固定连接，支撑架5顶部设有滑板53和避让槽54，滑板53顶部固定设有拉手55，滑板53位于避让槽54内，且滑板53通过避让槽54与支撑架5滑动连接，避让槽54靠近条形槽51的一侧设有两个限位杆56。

两个限位杆56对称固定设置于支撑架5顶部。

如此，通过V形条纹30的设置，增大人员脚底和人员展板3的摩擦力。滑块50通过条形槽51内的两道滑轨52与支撑架5滑动连接，因搭载板60与滑块50固定连接，从而通过滑块50的移动便可调节搭载板60的高度，进而可调节自动划线机构6的高度。

利用拉手55将滑板53在避让槽54内滑动，从而将搭载板60移出，便于对自动划线机构6的检查和更换。

如此，结合图1、2以及11所示的示例，在实施过程中，利用前述的自动划线装置，在使用过程中通过下述过程进行客流的自动计数：

步骤一：通过滑块50将搭载板60调至适宜的高度，安装摄像机615，将摄像机615安装在固定架614上，使得摄像机615对准通道口2；

步骤二：将准备好的人员展板3放置靠近通道口2的地基1上，通过调节旋钮613在一对铰接块616内转动，从而将伸缩杆612、固定架614和摄像机615呈一条直线斜向下，使得人员展板3上的人脸对着摄像机615，通过转动支撑导柱611调节摄像机615的水平角度和位置，将内杆6121伸出适当的聚焦长度，通过插销6123插入限位孔6124，确保内杆6121固定在外杆6120上，再次通过调节旋钮613保证人员展板3上的人脸头像在摄像机615正中间；

步骤三：通过控制器4启动摄像机615、边缘计算机设备采集模块62和自动划线模块63，边缘计算机设备采集模块62采集到的摄像机615拍摄的照片，通过AI算法将照片中人员展板3上的人脸识别出，保存人脸尺寸、人脸中心点和位置；

步骤四：边缘计算机设备采集模块62将储存的人脸尺寸、人脸中心点和位置信息输入至划线显示器631，从而划线显示器631获取抓拍底图，将底图中的人脸中心作为入口黄线中心点，基于拉伸蓝线距离黄线一个人头的距离，将四边形的宽设置为画面的宽度，通过自定预设开关632，保证划线显示器631自动识别边缘计算机设备采集模块62的输入信息展现在自动显示屏633上，储存并对客流计数。

如此，通过本发明的上述布置和实现的自动划线逻辑，让普通的维护人员和用户都可以自己完成操作，不仅节省了运维划线不准确带来的维护和问题处理成本，还可以在进行客流计数时，可以同时采集到客户的照片，可以为客户分析提供数据。

Claims (8)

1.一种用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，布置于预设场所内的地基(1)和通道口(2)位置，其特征在于，所述的自动划线装置包括人员展板(3)、控制器(4)、支撑架(5)和自动划线机构(6)，其中：

所述通道口(2)位于地基(1)的一侧，所述人员展板(3)固定设置于靠近通道口(2)一侧的地基(1)上，所述控制器(4)固定设置于支撑架(5)的一侧，所述支撑架(5)固定设置于远离通道口(2)的地基(1)一端；

所述自动划线机构(6)设置于支撑架(5)顶部；

所述自动划线机构(6)包括搭载板(60)、摄像组件(61)、边缘计算机设备采集模块(62)和自动划线模块(63)，所述搭载板(60)的一端设置于支撑架(5)上，所述摄像组件(61)、边缘计算机设备采集模块(62)和自动划线模块(63)均位于搭载板(60)上，且摄像组件(61)设于边缘计算机设备采集模块(62)和自动划线模块(63)之间的搭载板(60)边缘，所述控制器(4)与摄像组件(61)、边缘计算机设备采集模块(62)和自动划线模块(63)均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，其特征在于，所述摄像组件(61)包括旋转圆盘(610)、支撑导柱(611)、伸缩杆(612)、调节旋钮(613)、固定架(614)、摄像机(615)和一对铰接块(616)，其中：

所述旋转圆盘(610)固定设置于搭载板(60)上，旋转圆盘(610)顶部设有环形滑道，所述支撑导柱(611)设置于旋转圆盘(610)的顶部，并且支撑导柱(611)通过滑道与旋转圆盘(610)转动连接，所述一对铰接块(616)对称固定设置于支撑导柱(611)顶部。

3.根据权利要求2所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，所述伸缩杆(612)由外杆(6120)和套设于外杆(6120)内的内杆(6121)组成，所述外杆(6120)内壁顶部设有两道滑槽(6122)，所述内杆(6121)通过两道滑槽(6122)与外杆(6120)滑动连接，所述外杆(6120)顶部设有插销(6123)，所述内杆(6121)顶部设有若干限位孔(6124)，插销(6123)通过限位孔(6124)将内杆(6121)固定于外杆(6120)内，所述外杆(6120)的一端位于一对铰接块(616)之间，所述调节旋钮(613)插设于外杆(6120)和一对铰接块(616)上，所述调节旋钮(613)与一对铰接块(616)转动连接，且调节旋钮(613)与外杆(6120)啮合连接，所述固定架(614)固定设置于内杆(6121)的一端，所述摄像机(615)固定设置于固定架(614)上，且摄像机(615)与控制器(4)为电性连接。

4.根据权利要求3所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，其特征在于，所述边缘计算机设备采集模块(62)包括信息收集板(620)和一对导块(621)，其中：所述信息收集板(620)和一对导块(621)均固定设置于搭载板(60)上，且一对导块(621)对称设置于信息收集板(620)两侧，所述信息收集板(620)与控制器(4)为电性连接。

5.根据权利要求4所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，其特征在于，所述自动划线模块(63)包括底板(630)和划线显示器(631)，所述底板(630)固定设置于搭载板(60)上，所述划线显示器(631)固定设置于底板(630)上，且划线显示器(631)上设有自定预设开关(632)和自动显示屏(633)，所述控制器(4)与划线显示器(631)为电性连接。

6.根据权利要求3所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，其特征在于，所述支撑架(5)靠近搭载板(60)一侧设有滑块(50)和条形槽(51)，所述条形槽(51)内壁两侧对称固定设有两道滑轨(52)，所述滑块(50)位于条形槽(51)内，且滑块(50)的两侧与两道滑轨(52)滑动连接，所述搭载板(60)一端与滑块(50)固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于基于人脸识别进行客流计数的自动划线装置，其特征在于，所述支撑架(5)顶部设有滑板(53)和避让槽(54)，滑板(53)顶部固定设有拉手(55)，所述滑板(53)位于避让槽(54)内，且滑板(53)通过避让槽(54)与支撑架(5)滑动连接，所述避让槽(54)靠近条形槽(51)的一侧设有两个限位杆(56)，所述两个限位杆(56)对称固定设置于支撑架(5)顶部。

8.一种根据权利要求1-6中任意一项所述的装置实现的客流计数方法其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过滑块(50)将搭载板(60)调至适宜的高度，安装摄像机(615)，将摄像机(615)安装在固定架(614)上，使得摄像机(615)对准通道口(2)；

步骤二：将准备好的人员展板(3)放置靠近通道口(2)的地基(1)上，通过调节旋钮(613)在一对铰接块(616)内转动，从而将伸缩杆(612)、固定架(614)和摄像机(615)呈一条直线斜向下，使得人员展板(3)上的人脸对着摄像机(615)，通过转动支撑导柱(611)调节摄像机(615)的水平角度和位置，将内杆(6121)伸出适当的聚焦长度，通过插销(6123)插入限位孔(6124)，确保内杆(6121)固定在外杆(6120)上，再次通过调节旋钮(613)保证人员展板(3)上的人脸头像在摄像机(615)正中间；

步骤三：通过控制器(4)启动摄像机(615)、边缘计算机设备采集模块(62)和自动划线模块(63)，边缘计算机设备采集模块(62)采集到的摄像机(615)拍摄的照片，通过AI算法将照片中人员展板(3)上的人脸识别出，保存人脸尺寸、人脸中心点和位置；

步骤四：边缘计算机设备采集模块(62)将储存的人脸尺寸、人脸中心点和位置信息输入至划线显示器(631)，从而划线显示器(631)获取抓拍底图，将底图中的人脸中心作为入口黄线中心点，基于拉伸蓝线距离黄线一个人头的距离，将四边形的宽设置为画面的宽度，通过自定预设开关(632)，保证划线显示器(631)自动识别边缘计算机设备采集模块(62)的输入信息展现在自动显示屏(633)上，储存并对客流计数。

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