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客流量統計系統（010-87506241）

客流通常也被稱作客流量，是大型商場、購物中心、連鎖店、機場、車站、博物館、展覽館等公共場所在管理和決策方面不可缺少的數據。對於零售業而言，客流量更是非常基礎的指標。因其與銷售量直接的正比關係，人們對客流量統計數據的重視由來已久。

一、為什麼需要客流量統計？

    客流量對於依賴於客流量量的產業來說意義重大。對於零售業來說，顧客是貨幣的攜帶者，又是商品的潛在購買者，研究流量規律，可以增加銷售機會，將觀看者轉變為購物者，最大限度地挖掘商場的銷售潛力，增加利潤。

    客流量是重要的衡量工具，通過這一準確的量化的數據，您不但可以獲得您的商場、購物中心、博物館或者飛機場完整的正在運行的狀況，而且您還可以利用這些高精度的數據，進行有效的組織運營工作！

客流量統計的重要性主要可以表現在以下這些方面：

※ 通過統計出入口的客流量，您可以瞭解出入口設置的合理程度；

※ 通過統計出入口客流量進出的方向，可以瞭解出入通道設置的合理程度；

※ 通過統計主要樓層客流量狀態，從而進行店面的合理分布；

※ 統計各個區域的吸引率和繁忙度；

※ 有效評估所舉行的營銷和促銷投資的回報；

※ 根據客流量變化，更有效分配物業管理、維護人員 ；

※ 通過客流量人群轉化率，提高商場服務質量；

※ 通過客流量人群購買率，提高營銷和促銷的效率；

※ 計算客流量人群的平均消費能力；

※ 客觀決定租金價位水平；

※ 評估和優化宣傳廣告和促銷預算。

※ 他們根據來訪顧客數量的多少來決定回饋顧客資金的使用。

※ 他們可以知道什麼時間是開關店的最佳時間。

※ 獲得了更多在銷售過程中有關銷售和訪問者方面的真實想法。

※ 顯示當前客流量狀態和變化趨勢，管理人員可以對流量比較大的區域採取預防突發事件的措施，並可實施觀察商場當前的實際人數等等；

二、客流量統計功能與原理

1、客流量統計的常見功能

基於單攝像頭的人數統計系統融合了視頻處理、圖像處理、模式識別以及人工智能等多個領域的技術。可以利用原有的監控攝像頭及圖像採集卡獲得的視頻數據，對視頻圖像中靜止或行走的不同姿態的行人進行檢測和跟蹤，可以獲得指定時段和指定區域內的人群流動量。

一個客流量統計系統的功能一般包括：通過視頻監測，實時準確計算通道雙向的進出人數（斷面式）；通過綜合統計一個邏輯封閉區域所有進入及離開通道的人數，準確計算任何時段該封閉區域內的人數（斷面式）；用戶可以方便地設定視頻中通道方位和方向（斷面式）；能夠統計視頻畫面中用戶指定任意區域內的人數（區域式）；能處理多人同時通過檢測口的複雜情況，能適應現場複雜的背景環境；能夠對不同角度的視頻畫面進行準確統計；提供靈活可靠的數據傳輸功能，實時向后端發送人數統計數據和記錄的視頻圖像；提供靈活的統計報表選擇，包括時報、日報、週報、月報或年報表等；帶有故障恢復功能，系統出現故障后會自動重啟。

2、客流量統計系統的構成

上圖是一個典型客流量統計系統的總體結構圖。整個系統主要由前端客流量統計系統，客流量統計系統局域服務器，客流量統計綜合管理平台，以及遠程監控客戶端軟件等四部分組成。

      前端客流量統計系統是整個系統的核心部分，負責對輸入視頻進行分析，計算出通道或者指定區域進出人數。視頻輸入可以式模擬式的，也可以是數字式的。對於模擬式輸入，系統需要通過採集卡對視頻進行採集。對於數字式壓縮視頻，需要通過解碼器回復視頻圖像，作為系統輸入。前端客流量統計系統需要進行配置，設置客流量統計區域和進出方向等信息。整個系統的主要計算在這裡完成。前端客流量統計系統的輸出是實時人數信息。根據用戶的需要，還可以輸出視頻圖像。客流量統計處理單元一般可以計算多路輸入視頻。根據總的需要進行人數統計的視頻數量，一般需要使用多個處理單元。

      客流量統計系統局域服務器用於控制一組客流量統計處理單元。比如在一個城市的某個連鎖百貨店，每個分店中都有一些攝像頭和人數統計處理單元。那麼每一個分店都需要一個局域服務器。局域服務器的主要功能包括接入和取消下級處理單元、對每個攝像頭里統計區域與方向進行設置、產生本地客流量統計結果，本地數據庫管理、本地查詢報表和用戶權限管理等功能。

      客流量統計綜合管理平台可以連接多個客流量統計局域服務器，其主要功能包括搜集局域服務器數據和視頻圖像、對數據進行統計與分析、支持遠程終端報表查詢。還以連鎖百貨商店為例，一個城市或者整個百貨公司需要一個客流量統計綜合管理平台。

      遠程監控客戶端可以是專門的程序或者網絡插件。其主要功能是是客流量統計系統的用戶，可以在任何地方登陸進入系統，使用客流量統計綜合管理平台提供的查詢、報表，統計、分析、現場情況觀測等各種服務。

3、客流量統計系統的原理

      從視頻中分析出人數是一個非常複雜和有挑戰性的計算機視覺與人工智能問題。一個解決方案是採用運動區域檢測算法來實現的。其基本原理是在固定攝像頭里提取出運動區域，根據這些運動區域進行統計。當運動區域和人的大小相似的時候，就可以認為有一個人通過。當多個人距離較近的時候，採用人體大小的先驗知識，把一個運動區域分割為多個單人區域，從而對客流量的估計。當然，視頻流是實時連續的，運動區域的檢測和分割需要在每一幀內不停地計算。此外還要對每一幀間的運動區域進行跟蹤，把不同時間的運動區域連接起來，從而給出正確的客流量和行人運動方向。還有一種基於圖像特征和神經元網絡的算法。其基本原理是在圖像中採集一些反應人體特點的比較粗糙的特征，比如圖像邊緣密度，然後通過神經元網絡學習人數與圖像特征之間的非線性關係。隨著計算機視覺與人工智能技術的發展，新的更加可靠快速的人數統計算法與產品在不斷出現。

三、視頻客流量統計系統的性能評估

      客流量統計系統的性能主要有三方面的指標。第一是系統的適用範圍、第二是系統的準確度、第三是系統的速度。

      系統的適用範圍是指客流量統計系統是否可以在不同的成像條件下正常運行。比較常見的因素有人體在畫面中的最小尺寸要求、攝像頭相對於行人角度要求、是否能夠適用於室內和室外環境、對環境光照是否敏感等等。其中攝像頭角度要求很重要。通常來講，當攝像頭垂直向下對著行人頭部時，由於遮擋較少，統計精度最高。而當攝像頭角度接近水平時，由於行人互相遮擋，難度最大。客流量統計系統可以適應的攝像頭角度範圍越寬，就越可以使用已經安裝的監控攝像頭來完成客流量統計的任務，從而大大降低系統成本。一個性能優秀的客流量統計系統應該能在攝像頭45度垂直角的情況下，準確計數。另一個影響系統性能的重要指標時人體在視頻畫面中的尺寸。一般來講，當人體寬度小於30個象素的情況下，在人群遮擋較多的情況下，就比較難以逐個區分行人了。當行人在畫面中較小時，有些客流量統計系統可以估計出大致客流量，雖然數字不一定很准，但是對於某些應用還是有重要意義的。

      系統的準確度是一個客流量統計系統的重要指標。一個客流量統計系統會漏數或多數通過行人。漏數是指行人通過而系統沒有覺察。多數是指把不是行人的物體，比如把被包當成行人計數。因此

      一個客流量統計的性能通常用單位時間錯誤率或者單位人數錯誤率來衡量。計算公式分別為：

      從統計學上，一個客流量統計系統可以由兩個參數來描述，即系統性誤差率（meanbias）和標準偏差（standarddeviation）。其中第一個參數衡量長期平均下來，系統統計結果和實際值之間的誤差。比如通過一個月的統計，發現實際總人數為150000，而系統記錄結果綜合為165000人，那麼系統性誤差就是＋10％。這樣的系統由於自身的問題，總是多數人數。系統性誤差雖然可以通過對統計結果乘以一個係數來降低，但是由於系統性誤差往往由於人群密度不同而不同，因此，最好是在圖象分析算法設計里就做到準確計算，從源頭上減少誤差。除了系統誤差，標準偏差是指統計結果在某一個時段內誤差上下波動的幅度。比如以單位時間錯誤率來計算，一個系統在第一個小時是＋5％，第二個小時是－3％，第三個小時是＋3％，第四個小時是－5％。平均標準偏差就是在4％左右。由於誤差有正有負，累計的時間越長，標準偏差就越低。從理論上計算，時間延長到4倍，標準偏差率就減少到原來的二分之一。時間延長9倍，標準偏差率就減少到原來的三分之一，如此推算下去。

      客流量統計在設計過程中，應該把系統性誤差調到接近0％。標準偏差給出是在多長時間和怎樣的人群密度下統計的。因為，一般人群系統在人群密集和人群稀疏的情況下，性能會有所不同。同樣是標準偏差為5％的系統，如果一個是在每十五分鐘時段上統計出來的，另一個是在每小時時段上統計出來的。那麼每十五分鐘時段統計的系統性能為好。因為理論上這個系統在每小時時段上統計，誤差率會降到2.5％。

      以單位客流量為統計依據的方法有同樣的問題，統計的人數越多，標準偏差越小。也是一個反平方關係。

綜上所屬，在比較人數統計系統準確度時，分以下兩步：

      1、對系統進行長期統計，比如一天到一週，和實際客流量相比，得到系統的系統誤差率。 

2、對系統在統一標準時段（比如一小時）或者標準客流量（比如1000人），進行測試，計算出平均標準偏差。在計算平均標準偏差時要先減去系統誤差率。

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