基于尺度融合的密集人群计数

现实场景中人群尺度的巨大差异给密集人群计数算法带来了巨大的挑战,因此提出一种基于尺度融合的密集人群计数算法.首先对密度图构建算法进行优化,利用多个头部检测器获取稀疏人群的部分头部尺度,并用径向基差值进行补全,在人群密集区域辅之以距离自适应的人群密度图生成算法,生成更为精确的人群密度图.其次利用移动翻转瓶颈卷积模块设计尺度融合的人群密度图回归神经网络,并加入膨胀卷积模块进一步提升人体头部边缘特征提取能力.最后,通过将人群区域和非人群区域进行区分对人群密度图回归神经网络损失函数进行优化.在实验部分,将该算法在多个数据集上与多个同类算法进行了充分的对比实验与消融实验,实验结果表明提出的方法能够显著提升密集人群计数算法的准确性.     

基于深度学习的人群计数研究综述

人群计数旨在估计图像或视频中人群的数量、密度或分布,属于目标计数(object counting)领域的研究范畴,广泛应用于人群行为分析、公共安全管理之中,以便及时发现人群拥挤或异常行为,避免事故发生.鉴于人群计数系统强大的实用性,自21世纪以来,研究者对其方法及应用进行了大量广泛的研究.近年来,深度学习技术发展迅猛,很多工作发现深度学习技术可以有效地解决人群计数系统存在的一系列关键问题,例如跨场景计数、透视畸变、尺度变化等.因此,对基于深度学习的人群计数这一研究领域进行回顾、分析和展望.具体地,首先从概念、步骤、方法等维度详细介绍人群计数模型,分析基于传统方法和基于深度学习方法这2类人群计数模型的差异.然后,从计数网络结构、ground-truth生成、损失函数、评价指标这4个方面阐述基于深度学习的人群计数模型的研究现状.最后,比较分析了各种人群计数数据集的特点,并探讨和展望人群计数领域未来可能的研究方向.     

基于尺度自适应卷积神经网络的人群计数算法

为解决单幅图像中的人群遮挡和尺度变化问题,提出一种基于多列卷积神经网络的人群计数算法。利用具有不同尺寸感受野的卷积神经网络(CNN)和特征注意力模块自适应提取多尺度人群特征,引入可变形卷积增强CNN网络空间几何形变学习能力并优化特征图,从而生成高质量的密度图。Shanghai Tech和UCF_CC_50数据集上的实验结果表明,该算法能学习输入图和人群密度图之间的映射关系,且计数准确性高、鲁棒性强。     

Wide-Area Crowd Counting: Multi-view Fusion Networks for Counting in Large Scenes

International Journal of Computer Vision - Crowd counting in single-view images has achieved outstanding performance on existing counting datasets. However, single-view counting is not applicable...     

一种有效的实时人群计数方法

对固定镜头下视频序列中运动人体的检测和跟踪方法进行研究,利用灰度图像差分双向投影信息检测人体目标,提出一种基于统计运动区域几何特征固定比例的分割算法,使用最近邻匹配方法对人体进行跟踪。完整地实现了一个有效的实时人群计数系统。大量室内和室外场景实验结果表明,该算法具有很好的实时性(每秒处理25帧~30帧且可并行处理4路视频)、对光照变化的鲁棒性以及对稀疏人群检测精度高等特点。     

一种面向人群计数的卷积注意力网络模型

随着当今国际社会形势逐渐复杂,公共安全和社会稳定面临严峻挑战。视频监控作为维护社会安定与建设智慧城市的重要手段,广泛应用于城市安全管理。高效的人群计数是实现基于视频进行安全管理的一个难点问题,旨在分析计算视频或图片场景中的人数。人群计数对控制关键场所人数、指挥公共交通、控制疫情蔓延、保障社会稳定具有重要积极意义。然而,人群计数问题仍然存在背景干扰、目标遮挡、目标尺度不一和目标分布不均等挑战,导致计数准确度较低。为了解决这些问题,梳理了人群计数发展的时间线,分析了现有方法的不足,并针对这些不足提出了基于相似性度量的卷积注意力网络。该方法结合基于相似性度量的损失函数和基于注意力机制的卷积神经网络模块,有效缓解了人群计数中背景干扰、目标遮挡、目标尺度不一和目标分布不均四个问题。通过在数据集上的实验和相关对比分析发现,基于相似性度量的卷积注意力网络具有很好的准确性和稳定性。     

自适应融合特征的人群计数网络

针对人群计数方法中存在的尺度变化和多层级特征融合不佳的问题,基于U-Net的编码器-解码器网络结构,提出一种自适应特征融合网络,来进行精准的人群计数。提出自适应特征融合模块,根据解码器分支的需要,高效地聚合编码器分支提取的高层语义信息和底层的边缘信息;提出自适应上下文信息提取器,从不同感受野下提取多尺度的上下文信息并自适应加权融合,提高网络对于人头尺度变化的鲁棒性。在ShanghaiTech、UCF-CC-50和UCG-QNRF上的实验表明,与目前主流的人群计数算法相比,该算法具有更强的准确性和鲁棒性。     

面向跨域人群计数的头部感知密度适应网络

基于领域自适应技术的人群计数方法不依赖标注样本,是一种重要的无监督学习策略,但是现有方法易造成头部区域信息丢失和背景区域过度估计.针对以上问题,提出了一种面向跨域人群计数的头部感知密度适应网络.该方法由头部感知风格迁移模块和密度适应模块组成.其中,风格迁移模块利用源域密度图生成头部掩膜和背景掩膜,并以此设计了基于头部感知的风格迁移损失函数,以防止风格迁移后头部区域与背景区域的混淆.同时,密度适应模块利用鉴别器进一步将源域与目标域的特征映射到同一个隐空间,增强了源域密度图和目标域密度图分布的一致性.整个网络以端到端的方式同时训练风格迁移和密度适应模块,使模块相互迭代学习,共同受益.在合成数据集GCC和3个真实数据集上的实验结果表明,与现有几种跨域算法对比的结果表示,该方法的平均绝对误差降低9％,均方误差降低7％;在无标注的目标场景实现了鲁棒的跨域人群计数.     

小角度俯拍下的站台人群计数

随着云存储技术的发展,云存储平台解决了大数据存储与管理的难题。然而当数据量与用户量进一步扩大,系统性能要求逐步提升,需要对目前云存储环境中的数据存储管理技术进行深入的研究与改进。由于应用实际的云存储集群进行优化研究极易受到平台环境的限制,因此基于CloudSim实现了一个分级云存储的仿真模型TCSS,给出了一种三层次的设备分级组织结构,构建了完善的数据I/O业务处理与数据存储管理等功能结构。已经将所有拓展功能模块集成到了CloudSim仿真工具的CloudSim层中,用户可以依据TCSS模型,突破平台限制,完成云存储优化策略的建模与测试工作。     

小角度俯拍下的站台人群计数

在计算机视觉领域,针对小角度俯拍下的站台人群计数的研究工作较少,且计数精度普遍较低。人群计数算法往往通过图像分割识别出图片中的所有行人个体,并进行数量统计,具有很重要的现实意义。然而现有的图像分割算法往往只能适用于简单场景下的简单分割任务。由于小角度俯拍下的站台场景中存在行人近大远小、行人互相遮挡和行人轮廓姿态多样等原因,因此给有效分割计数带来了较大的挑战。针对这一任务,提出了距离自适应卷积神经网络（Distance Adaptive Convolutional Neutral Network,简称DACNN）,通过改进回归对象和设计距离自适应卷积层,成功实现了对小角度俯拍下站台人群的准确计数。经过一系列实验表明,该模型不仅计数精度高,而且计数速度较快、鲁棒性良好,具有广阔的运用前景。     

人群计数研究综述

人群计数广泛应用在公共安防、视频监控和智慧城市建设等领域,对控制特定场所人数、指挥公共交通、防止疫情蔓延、保障社会稳定具有重要积极意义。传统的计数方法精度不高、场景受限,随着深度学习的发展,传统方法逐渐被卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）方法代替。介绍了人群计数的研究背景、现状和发展趋势,叙述了两种传统方法;从计数精度、网络结构、评价指标和数据集等方面重点分析了CNN方法,发现CNN技术可以有效解决多尺度和跨场景等问题;阐述了基于Vision Transformer（ViT）序列的弱监督计数方法并且对比各类方法。对未来人群计数的研究前景做出展望。     

Adaptive Scheme for Crowd Counting Using off-the-Shelf Wireless Routers

Since the outbreak of the world-wide novel coronavirus pandemic, crowd counting in public areas, such as in shopping centers and in commercial streets, has gained popularity among public health administrations for preventing the crowds from gathering. In this paper, we propose a novel adaptive method for crowd counting based on Wi-Fi channel state information (CSI) by using common commercial wireless routers. Compared with previous researches on device-free crowd counting, our proposed method is more adaptive to the change of environment and can achieve high accuracy of crowd count estimation. Because the distance between access point (AP) and monitor point (MP) is typically non-fixed in real-world applications, the strength of received signals varies and makes the traditional amplitude-related models to perform poorly in different environments. In order to achieve adaptivity of the crowd count estimation model, we used convolutional neural network (ConvNet) to extract features from correlation coefficient matrix of subcarriers which are insensitive to the change of received signal strength. We conducted experiments in university classroom settings and our model achieved an overall accuracy of 97.79% in estimating a variable number of participants.     

多任务多层级CNN在人群计数中的应用

为了提升人群图像的计数精度,设计一种多层级多任务深度卷积网络。多层级神经网络由卷积和上采样的组合方式构成,该网络的优点在于结合浅层网络提取的细节信息和深层网络提取的高阶语义信息。在此基础上,使用多任务学习的方法提升网络性能,多任务学习分为两个部分：人群密度估计任务和人群密度等级分类任务。网络的高分辨率层与人群密度估计任务相连,网络的深层与人群密度等级分类任务相连。将两个任务的损失融合并构成新的损失函数。实验在人群计数公共数据集ShanghaiTech、WorldExpo’10和UCF_CC_50上进行,实验结果表明,该网络在人群计数上具有较好的准确率和鲁棒性。     

基于序的空间金字塔池化网络的人群计数方法

视频中的人群计数在智能监控领域具有重要价值. 由于摄像机透视效果、图像背景、人群密度分布不均匀和行人遮挡等干扰因素的制约, 基于底层特征的传统计数方法准确率较低. 本文提出一种基于序的空间金字塔池化(Rank-based spatial pyramid pooling, RSPP)网络的人群计数方法. 该方法将原图像分成多个具有相同透视范围的子区域并在各个子区域分别取不同尺度的子图像块, 采用基于序的空间金字塔池化网络估计子图像块人数, 然后相加所有子图像块人数得出原图像人数. 提出的图像分块方法有效地消除了摄像机透视效果和人群密度分布不均匀对计数的影响. 提出的基于序的空间金字塔池化不仅能够处理多种尺度的子图像块, 而且解决了传统池化方法易损失大量重要信息和易过拟合的问题. 实验结果表明, 本文方法相比于传统方法具有准确率高和鲁棒性好的优点.     

融合双注意力机制的人群计数算法

针对背景复杂、遮挡、人群分布不均等人群计数常见问题,提出了一种结合联合损失的空间-通道双注意力机制卷积神经网络模型(joint loss-based space-channel dual attention network, JL-SCDANet).该网络前端进行图像粗粒度特征提取,中间加入空间注意力机制以及通道注意力机制突出图像重点区域,后端使用可加大感受野且不丢失图像分辨率的空洞卷积提取深层二维特征.此外,该模型结合联合损失函数进行训练,以增强模型的鲁棒性.为了验证模型的改进效果,在3个公共数据集(ShanghaiTech Part B、mall和UCF＿CC＿50)上分别进行了对比实验,在ShanghaiTech Part B数据集中平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)分别达到了8.13和13.13;在mall数据集中MAE、MSE达到了1.78和2.28;在UCF＿CC＿50数据集中MAE、MSE分别达到了182.12和210.24,实验结果证明了该网络在提高人数统计准确率上的有效性.     

基于跨列特征融合的人群计数方法

人群计数是计算机视觉和机器学习领域中一个极具挑战性的课题.由于人群尺度变化和场景遮挡等现象会导致计数准确度不高,因此提出了一种基于跨列特征融合的人群计数方法(Cross-column Features Fusion Network,CCFNet).该方法融合了来自多列不同接受域的特征,并且结合了拥有互质扩张率的空洞卷积...     

基于特征金字塔网络的人群计数算法

由于单张图片人群计数存在严重的人群遮挡和尺度变化问题,导致人群计数算法性能明显下降。为此,提出一种基于特征金字塔网络对图片进行人群计数的算法,并给出能够处理任意图片分辨率的全卷积网络。将特征金字塔网络应用到人群计数中,通过逐层融合网络中不同尺度的特征图来解决图片中的上述问题。在人群计数数据库ShanghaiTech上对网络模型进行训练和性能评测,结果表明,与当前主流的人群计数算法相比,该算法具有更高的鲁棒性和准确性。     

基于多尺度特征融合的人群计数算法

针对密集场景下人群目标尺度变化大导致识别精度不高的问题,本文提出两种多尺度特征融合结构:注意力加权融合模块(attention-weighted fusion module,AWF)和自底向上融合模块(bottom-up fusion module,BUF).其中AWF模块引入注意力分支学习特征图的权重,并将加权后的多...     

基于SURF的高密度人群计数方法

为了解决在高密度人流或视场开阔环境下人群计数准确率低的问题,提出一种基于SURF的高密度人群计数方法.首先采用最小生成树改进了传统的基于密度的聚类算法,使其最小搜索域自适应聚类数据的分布;在此基础上实现运动人群的SURF特征点分类,并以此构建运动人群的特征向量,用支持向量回归机实现了对高密度人群的数量统计.实验结果表明,该方法对高密度人群的计数有较高的准确率和鲁棒性.     

FF-CAM:基于通道注意机制前后端融合的人群计数

单个图像中的人群计数在计算机视觉领域中备受关注,因为其在公共安全方面具有重要作用.例如,在人群聚集的场景中监控设备可以实时监测人群数量变化,对过度拥挤和异常情况进行预警以预防安全事故的发生.然而,由于受到遮挡、透视扭曲、尺度变化和背景干扰的严重影响,在单个图像中对人群计数的预测要达到较高精确度是极其困难的,其面临着巨大...