一种基于视频流的人群数量估计方法，包括：将视频流进行预处理得到前景图像，所述前景图像为人群图像；根据下述公式计算所述前景图像的图像势能Ep，式中，mij为像素质量，mij∈{0，1}，像素质量为1表示该像素为前景，像素质量为0表示该像素为背景；X为图像的宽度，单位为像素；Y为图像的高度，单位为像素；gimg为势能系数，gimg为常量；yij为像素的Y轴坐标；H为场景中物体离摄像头的最近距离，将所述前景图像的图像势能Ep除以单个行人的平均图像势能获得人群估计数量。此外还提供一种局部人群聚集状态检测方法和一种人群跑动状态的检测方法。