一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括客流處理器、車門狀態(tài)檢測單元和安裝在公交車車門頂部的客流傳感器；客流傳感器用于對公交車上客門和下客門通行的乘客進(jìn)行截面輪廓掃描，創(chuàng)建立體三維數(shù)據(jù)；客流處理器包括車門狀態(tài)檢測輸入單元、人體特征信號(hào)輸入單元、高速數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)緩存單元和一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口，用于對所有連接的所述的客流傳感器的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行配對運(yùn)算，與人體模型特征庫進(jìn)行比對，過濾符合與人體模型特征的物體信號(hào)，并結(jié)合車門狀態(tài)信息產(chǎn)生實(shí)時(shí)的上客門和下客人門上車或下車的客流數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)精度高，且統(tǒng)計(jì)精度不受環(huán)境光線、車輛振動(dòng)、晝夜分差等因素影響。
【專利說明】一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及客流量檢測設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于公交車的管理者和所有者而言，一種高精度的公交車客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的使用不僅可杜絕票款流失，還可以為線路規(guī)劃、車輛調(diào)度、營運(yùn)管理提供精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)支持。
[0003]專利申請?zhí)枮?01310688386.5的中國發(fā)明專利申請中描述了一種基于乘客多運(yùn)動(dòng)行為分析的公交車客流統(tǒng)計(jì)方法，采用視頻處理技術(shù)，通過對提取乘客頭部目標(biāo)分析處理產(chǎn)生客流數(shù)據(jù)；專利申請?zhí)枮?01310731307.4的中國發(fā)明專利申請中描述了一種基于紅外測距傳感器的公交車客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，在對乘客計(jì)數(shù)過程采用紅外測距傳感器，對通過物體反射信號(hào)處理產(chǎn)生客流數(shù)據(jù)。
[0004]其中，專利申請?zhí)?01310688386.5的中國發(fā)明專利申請中，視頻圖像受環(huán)境光線、照度變化、車輛振動(dòng)、鏡頭曲率、攝像頭成像質(zhì)量以及圖像處理器處理速度較慢等諸多因素的影響，使其統(tǒng)計(jì)精度、重復(fù)性精度無法達(dá)到高精度使用要求；專利申請?zhí)?01310731307.4的中國發(fā)明專利申請中，在對乘客信息采集采用的是紅外測距傳感器對通過物體進(jìn)行高度峰值判斷處理，無法進(jìn)行人物區(qū)分，無法過濾手臂動(dòng)作誤差等現(xiàn)實(shí)中較為常見的乘客運(yùn)行動(dòng)作，極易造成客流統(tǒng)計(jì)誤差影響客流統(tǒng)計(jì)精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種使用紅外技術(shù)對目標(biāo)進(jìn)行截面輪廓掃描，創(chuàng)建空間立體三維數(shù)據(jù)，通過對人體特征判斷實(shí)現(xiàn)人、物分離，以及運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤的統(tǒng)計(jì)方法，解決現(xiàn)有技術(shù)通過平面或簡單的高度檢測無法進(jìn)行人、物區(qū)分等，且統(tǒng)計(jì)精度易受乘客動(dòng)作影響的技術(shù)問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括一個(gè)客流處理器、一個(gè)車門狀態(tài)檢測單元和多個(gè)安裝在公交車車門頂部的客流傳感器；所述客流傳感器包括兩組陣列紅外光源、一組CCD檢測單元、三個(gè)透鏡、一個(gè)濾光鏡、一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元和一個(gè)信號(hào)輸出單元，用于對公交車上客門和下客門通行的乘客進(jìn)行截面輪廓掃描，創(chuàng)建立體三維數(shù)據(jù)，所述三個(gè)透鏡分別為第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述的客流處理器包括一個(gè)車門狀態(tài)檢測輸入單元、多個(gè)人體特征信號(hào)輸入單元、一個(gè)高速數(shù)據(jù)處理單元、一個(gè)數(shù)據(jù)緩存單元和一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口，用于對所有連接的所述的客流傳感器的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行配對運(yùn)算，與人體模型特征庫進(jìn)行比對，過濾符合與人體模型特征的物體信號(hào)，并結(jié)合車門狀態(tài)信息產(chǎn)生實(shí)時(shí)的上客門和下客人門上車或下車的客流數(shù)據(jù)；所述的客流處理提供了一個(gè)通訊接口，為第三方設(shè)備提供客流數(shù)據(jù)支持。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述客流傳感器的兩組陣列紅外光源包括第一陣列紅外光源和第二陣列紅外光源，所述第一陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述第二陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述的第一陣列紅外光源固定在第一透鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第一透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)橢圓型Z軸方向長度15CM，X軸長度8cm的橢圓型光斑；所述的第二陣列紅外光源固定在第二透鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第二透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)橢圓型Z軸方向長度15CM, X軸長度8cm的橢圓型光斑；所述的CXD檢測單元固定在固定在第三透鏡焦點(diǎn)上，CXD檢測單兀和第三透鏡之間設(shè)置了濾光鏡，濾光鏡用于過濾95 %以上的波長小于780um光線，允許波長大于780um的光線通過，減低環(huán)境光線對C⑶檢測單元干擾影響，第三透鏡可將入射角度±60度范圍的光線聚焦在焦點(diǎn)上。
[0008]本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為:構(gòu)建空間三維坐標(biāo)，公交車車門包括上客門和下客門，按車身方向即車尾到車頭方向定義為X軸；按車高方向即地面到車頂方向定義為Y軸；按上客方向即車外到車內(nèi)的方向定義為Z軸正方向；按下客方向即車內(nèi)到車外的方向定義為Z軸負(fù)方向，X軸表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)紅外掃描獲取的物體截面寬度；Y軸表示當(dāng)時(shí)不同高度反射面反射的紅外；Ζ軸則表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0009]本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為:所述的客流傳感器的所述的第一陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CCD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第一透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍；所述的客流傳感器的所述的第二陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CCD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第二透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍。
[0010]本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為:所述的客流傳感器的所述的數(shù)據(jù)處理單元預(yù)先定義了每個(gè)位置的砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過物體反射在所述CCD檢測單元的成像偏移量L和物體距離Y關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元分別控制分布與CCD檢測單元X軸兩側(cè)的所述的第一陣列紅外光源和所述的第二陣列紅外光源的多個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光進(jìn)行不同區(qū)域掃描，同時(shí)記錄CCD檢測單元接收的不同物體表面反射的紅外的成像偏移量，通過位置偏移量和物體距離關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)繪制出物體的空間截面輪廓，并編制成立體三維數(shù)據(jù)傳輸給所述客流處理器進(jìn)行人體模型特征比對。
[0011]本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為:兩組陣列紅外光源分別布置在C⑶檢測單元X軸的兩側(cè)，其目的在于避免由于目標(biāo)物體不同高度平面反射的紅外信號(hào)被遮擋導(dǎo)致CCD檢測單元無法獲取更多檢測信息。
[0012]本發(fā)明還進(jìn)一步設(shè)置為:構(gòu)建人體模型特征庫，通過大量實(shí)際環(huán)境的信息采集，經(jīng)過數(shù)字化處理并整合成人體模型特征庫植入所述的客流處理器的高速數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)，所述的客流處理器實(shí)時(shí)對所有所述的客流傳感器不同時(shí)刻不同安裝位置的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行整合配對，配對處理后的立體三維數(shù)據(jù)與人體模型特征庫進(jìn)行比對，過濾不符合人體特征的數(shù)據(jù)，保留并對符合人體特征的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡的連續(xù)監(jiān)測，運(yùn)動(dòng)軌跡長度大于設(shè)置值后，正方向表不上車，負(fù)方向表不下車，軌跡長度小于設(shè)置值時(shí)，貝1J定義為無效動(dòng)作運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過對人體肩部及頭部的輪廓掃描，并根據(jù)人體特征進(jìn)行判斷對比，可連續(xù)分析乘客上下車動(dòng)作的完整的運(yùn)動(dòng)軌跡，有效過濾乘客隨身物體、乘客手臂等非統(tǒng)計(jì)目標(biāo)導(dǎo)致的統(tǒng)計(jì)誤差，統(tǒng)計(jì)精度高，且統(tǒng)計(jì)精度不受環(huán)境光線、車輛振動(dòng)、晝夜分差等因素影響。
[0014]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例客流傳感器工作流程圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例目標(biāo)物體輪廓掃描示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例客流傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明實(shí)施例目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)軌跡檢測示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本發(fā)明公開的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括一個(gè)客流處理器、一個(gè)車門狀態(tài)檢測單元和多個(gè)安裝在公交車車門頂部的客流傳感器；所述客流傳感器包括兩組陣列紅外光源、一組CCD檢測單元、三個(gè)透鏡、一個(gè)濾光鏡、一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元和一個(gè)信號(hào)輸出單元，用于采集公交車上客門和下客門的乘客通行人體特征信息創(chuàng)建立體三維數(shù)據(jù)，即用于對公交車上客門和下客門通行的乘客進(jìn)行截面輪廓掃描，創(chuàng)建立體三維數(shù)據(jù)，所述三個(gè)透鏡分別為第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述的客流處理器包括一個(gè)車門狀態(tài)檢測輸入單元、多個(gè)人體特征信號(hào)輸入單元、一個(gè)高速數(shù)據(jù)處理單元、一個(gè)數(shù)據(jù)緩存單元和一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口，用于運(yùn)算對所有連接的所述的客流傳感器的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行配對運(yùn)算，并結(jié)合車門狀態(tài)信息產(chǎn)生實(shí)時(shí)的上客門和下客人門上車或下車的客流數(shù)據(jù)；所述的客流處理提供了一個(gè)通訊接口，為第三方設(shè)備提供客流數(shù)據(jù)支持。
[0021]所述客流傳感器的兩組陣列紅外光源包括第一陣列紅外光源和第二陣列紅外光源，所述第一陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述第二陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述的第一陣列紅外光源固定在第一透鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第一透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)橢圓型Z軸方向長度15CM, X軸長度8cm的橢圓形光斑；所述的第二陣列紅外光源固定在第二透鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第二透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)橢圓型Z軸方向長度15CM，X軸長度8cm的橢圓形光斑；所述的CXD檢測單元固定在固定在第三透鏡焦點(diǎn)上，CXD檢測單元和第三透鏡之間設(shè)置了濾光鏡，濾光鏡用于過濾95%以上的波長小于780um光線，允許波長大于780um的光線通過，減低環(huán)境光線對C⑶檢測單元干擾影響，第三透鏡可將入射角度±60度范圍的光線聚焦在焦點(diǎn)上。
[0022]一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法:構(gòu)建空間三維坐標(biāo)，公交車車門包括上客門和下客門，按車身方向即車尾到車頭方向定義為X軸；按車高方向即地面到車頂方向定義為Y軸；按上客方向即車外到車內(nèi)的方向定義為Z軸正方向；按下客方向即車內(nèi)到車外的方向定義為Z軸負(fù)方向，X軸表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)紅外掃描獲取的物體截面寬度；Y軸表示當(dāng)時(shí)不同高度反射面反射的紅外；Ζ軸則表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0023]所述的客流傳感器的所述的第一陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CXD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第一透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍；所述的客流傳感器的所述的第二陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CCD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第二透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍。
[0024]所述的客流傳感器的所述的數(shù)據(jù)處理單元預(yù)先定義了每個(gè)位置的砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過物體反射在所述CXD檢測單元的成像偏移量L和物體距離Y關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元分別控制分布與CCD檢測單元X軸兩側(cè)的所述的第一陣列紅外光源和所述的第二陣列紅外光源的多個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光進(jìn)行不同區(qū)域掃描，同時(shí)記錄CCD檢測單元接收的不同物體表面反射的紅外的成像偏移量，通過位置偏移量和物體距離關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)繪制出物體的空間截面輪廓，并編制成立體三維數(shù)據(jù)傳輸給所述客流處理器進(jìn)行人體模型特征比對。
[0025]參見圖1，本發(fā)明公開的客流傳感器工作流程，兩組陣列紅外光源包括了 8個(gè)方型砷化鎵芯片的紅外光源，所有紅外光源采用掃描方式依次發(fā)送帶載波的紅外光，同時(shí)采集每個(gè)載波的紅外光通過目標(biāo)物體反射在CCD檢測單元的成像位置，并計(jì)算該位置與基準(zhǔn)位置的偏移量，通過三角測距原理計(jì)算物體表面與CCD檢測單元的距離，結(jié)合8個(gè)掃描點(diǎn)的空間位置信息可獲得檢測目標(biāo)在客流傳感器有效檢測區(qū)域內(nèi)的空間輪廓立體三維數(shù)據(jù)；完成一個(gè)掃描周期所需的時(shí)間為3ms，即每3ms可更新更新一次立體三維數(shù)據(jù)，通過對上一次三維數(shù)據(jù)的保存可獲得檢測目標(biāo)在客流傳感器有效檢測區(qū)域內(nèi)的連續(xù)的運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0026]兩組陣列紅外光源分別布置在CXD檢測單元X軸的兩側(cè)，其目的在于避免由于目標(biāo)物體不同高度平面反射的紅外信號(hào)被遮擋導(dǎo)致CCD檢測單元無法獲取更多檢測信息。
[0027]構(gòu)建人體模型特征庫，通過大量實(shí)際環(huán)境的信息采集，經(jīng)過數(shù)字化處理并整合成人體模型特征庫植入所述的客流處理器的高速數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)，所述的客流處理器實(shí)時(shí)對所有所述的客流傳感器不同時(shí)刻不同安裝位置的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行整合配對，配對處理后的立體三維數(shù)據(jù)與人體模型特征庫進(jìn)行比對,過濾不符合人體特征的數(shù)據(jù)保留并對符合人體特征的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡的連續(xù)監(jiān)測，運(yùn)動(dòng)軌跡長度大于設(shè)置值后，正方向表示上車，負(fù)方向表示下車，軌跡長度小于設(shè)置值時(shí)，則定義為無效動(dòng)作運(yùn)動(dòng)軌跡。
[0028]參見圖2，本發(fā)明公開的目標(biāo)物體輪廓掃描原理，客流傳感器的兩組陣列紅外光源分別布置在CCD檢測單元X軸的兩側(cè)，其目的在于避免由于目標(biāo)物體不同高度平面反射的紅外信號(hào)被遮擋導(dǎo)致CCD檢測單元無法獲取更多檢測信息；這樣設(shè)置后，乘客進(jìn)入客流傳感器檢測區(qū)域內(nèi)時(shí)，根據(jù)CXD檢測單元的LI或L4成像偏移量，通過三角測距原理計(jì)算掃描點(diǎn)物體表面與CCD檢測單元之間的距離，從而獲得乘客肩部與客流傳感器的距離Y2 ;根據(jù)CXD檢測單元的L2或L3成像偏移量，通過三角測距原理計(jì)算掃描點(diǎn)物體表面與CXD檢測單元之間的距離，從而獲得乘客頭部與客流傳感器的距離Yl ;根據(jù)CCD檢測單元的LI和L4成像偏移量，通過三角測距原理和三角函數(shù)關(guān)系，可計(jì)算出乘客頭部寬度XT,完成創(chuàng)建完整的立體三維數(shù)據(jù)。
[0029]按車門寬度多個(gè)客流傳感器在X軸上以間距20cm平均分布安裝，相鄰兩個(gè)客流傳感器檢測區(qū)域重疊設(shè)置；若乘客從其中一個(gè)客流傳感器正下方通過時(shí)，則該客流傳感器可采集到乘客完整的立體三維數(shù)據(jù)，通過客流處理器的人體模型特征比對即可產(chǎn)生客流數(shù)據(jù)；若乘客從兩個(gè)客流傳感器中間通過，兩個(gè)客流傳感器分別采集到乘客一左一右的不完整立體三維數(shù)據(jù)，通過客流處理器的配對運(yùn)算即可將兩個(gè)客流傳感器分別采集到乘客一左一右的不完整立體三維數(shù)據(jù)整合成一個(gè)完整的立體三維數(shù)據(jù)在通過人體模型特征比對即可產(chǎn)生客流數(shù)據(jù)。
[0030]參見圖5，本發(fā)明公開的目標(biāo)物體運(yùn)動(dòng)軌跡檢測原理，客流傳感器的第一陣列紅外光源和第一陣列紅外光源通過第一透鏡和第二透鏡掃描投射后，在距離一米距離的平面上相當(dāng)于投射出一個(gè)Z軸上長度15cm，X軸上長度50cm的方形光斑，乘客在上下車動(dòng)作時(shí)需要以Z軸方向穿過該光斑，行程距離為ZL ;從進(jìn)入光斑區(qū)域的起始位置到離開光斑區(qū)域的終止位置，反射光線在CXD檢測單元在Z軸方向產(chǎn)生了距離為LZ的成像偏移，通過對LZ偏移方向可獲得乘客運(yùn)行方向及上客方向或下客方向。
[0031]上述實(shí)施例對本發(fā)明的具體描述，只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本領(lǐng)域的技術(shù)工程師根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于:包括一個(gè)客流處理器、一個(gè)車門狀態(tài)檢測單元和多個(gè)安裝在公交車車門頂部的客流傳感器；所述客流傳感器包括兩組陣列紅外光源、一組CXD檢測單元、三個(gè)透鏡、一個(gè)濾光鏡、一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元和一個(gè)信號(hào)輸出單元，用于對公交車上客門和下客門通行的乘客進(jìn)行截面輪廓掃描，創(chuàng)建立體三維數(shù)據(jù)，所述三個(gè)透鏡分別為第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡；所述的客流處理器包括一個(gè)車門狀態(tài)檢測輸入單元、多個(gè)人體特征信號(hào)輸入單元、一個(gè)高速數(shù)據(jù)處理單元、一個(gè)數(shù)據(jù)緩存單元和一個(gè)數(shù)據(jù)通訊接口，用于對所有連接的所述的客流傳感器的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行配對運(yùn)算，與人體模型特征庫進(jìn)行比對，過濾符合與人體模型特征的物體信號(hào)，并結(jié)合車門狀態(tài)信息產(chǎn)生實(shí)時(shí)的上客門和下客人門上車或下車的客流數(shù)據(jù)；所述的客流處理提供了一個(gè)通訊接口，為第三方設(shè)備提供客流數(shù)據(jù)支持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置，其特征在于:所述客流傳感器的兩組陣列紅外光源包括第一陣列紅外光源和第二陣列紅外光源，所述第一陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述第二陣列紅外光源由多個(gè)方型砷化鎵芯片排列組成，由高純度全透明樹脂整體封裝，方型砷化鎵芯片組間距小于0.2mm,每個(gè)方型砷化鎵芯片可單獨(dú)外加帶載波的正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光；所述的第一陣列紅外光源固定在第一透鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第一透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)Z軸方向長度15CM，X軸長度8cm的橢圓型光斑；所述的第二陣列紅外光源固定在第二透 鏡焦點(diǎn)上，每個(gè)方型砷化鎵芯片激發(fā)紅外光通過透鏡投射在距離第二透鏡一米距離的平面上透射出一個(gè)Z軸方向長度15CM，X軸長度8cm的橢圓型光斑；所述的CXD檢測單元固定在固定在第三透鏡焦點(diǎn)上，CCD檢測單元和第三透鏡之間設(shè)置了濾光鏡，濾光鏡用于過濾95%以上的波長小于780um光線，允許波長大于780um的光線通過，減低環(huán)境光線對CCD檢測單元干擾影響，第三透鏡可將入射角度±60度范圍的光線聚焦在焦點(diǎn)上。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法，其特征在于:構(gòu)建空間三維坐標(biāo)，公交車車門包括上客門和下客門，按車身方向即車尾到車頭方向定義為X軸；按車高方向即地面到車頂方向定義為Y軸；按上客方向即車外到車內(nèi)的方向定義為Z軸正方向；按下客方向即車內(nèi)到車外的方向定義為Z軸負(fù)方向，X軸表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)紅外掃描獲取的物體截面寬度；￥軸表示當(dāng)時(shí)不同高度反射面反射的紅外；Z軸則表示CCD檢測單元所采集到的當(dāng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法，其特征在于:所述的客流傳感器的所述的第一陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CCD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第一透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過第一透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍；所述的客流傳感器的所述的第二陣列紅外光源由所述數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行控制，在X軸上從與CCD檢測單元最遠(yuǎn)的方型砷化鎵芯片開始依次激發(fā)紅外光；通過所述的第二透鏡的投射，每個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過第二透鏡折射具有不同出射角度，覆蓋以所述的客流傳感器為中心的50cm寬度范圍；第一陣列紅外光源通過第一透鏡投射的光斑范圍與第二陣列紅外光源通過第二透鏡投射的光斑范圍重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法，其特征在于:所述的客流傳感器的所述的數(shù)據(jù)處理單元預(yù)先定義了每個(gè)位置的砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光通過物體反射在所述CXD檢測單元的成像偏移量L和物體距離Y關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元分別控制分布與CCD檢測單元X軸兩側(cè)的所述的第一陣列紅外光源和所述的第二陣列紅外光源的多個(gè)砷化鎵芯片激發(fā)的紅外光進(jìn)行不同區(qū)域掃描，同時(shí)記錄CCD檢測單元接收的不同物體表面反射的紅外的成像偏移量，通過位置偏移量和物體距離關(guān)系的運(yùn)算函數(shù)繪制出物體的空間截面輪廓，并編制成立體三維數(shù)據(jù)傳輸給所述客流處理器進(jìn)行人體模型特征比對。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法，其特征在于:兩組陣列紅外光源分別布置在C⑶檢測單元X軸的兩側(cè)，其目的在于避免由于目標(biāo)物體不同高度平面反射的紅外信號(hào)被遮擋導(dǎo)致CCD檢測單元無法獲取更多檢測信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于人體模型特征的公交車客流統(tǒng)計(jì)裝置的處理方法，其特征在于:構(gòu)建人體模型特征庫，通過大量實(shí)際環(huán)境的信息采集，經(jīng)過數(shù)字化處理并整合成人體模型特征庫植入所述的客流處理器的高速數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)，所述的客流處理器實(shí)時(shí)對所有所述的客流傳感器不同時(shí)刻不同安裝位置的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行整合配對，配對處理后的立體三維數(shù)據(jù)與人體模型特征庫進(jìn)行比對,過濾不符合人體特征的數(shù)據(jù)保留并對符合人體特征的立體三維數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡的連續(xù)監(jiān)測，運(yùn)動(dòng)軌跡長度大于設(shè)置值后，正方向表示上車，負(fù)方向表示下車，軌跡長度小于設(shè)置值時(shí)，則定義為無效動(dòng)作運(yùn)動(dòng)軌跡。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK103955980SQ201410200293
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】葉志毅 申請人:溫州億通自動(dòng)化設(shè)備有限公司