一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，包括以下步驟：對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；采用線結(jié)構(gòu)激光器對(duì)目標(biāo)行人進(jìn)行垂直照射，采用圖像傳感器對(duì)視野內(nèi)被線結(jié)構(gòu)光照射的目標(biāo)進(jìn)行圖像采集；對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲取線結(jié)構(gòu)光條上每個(gè)位置的形變差值，并獲取變換域上對(duì)應(yīng)的變換特征值；對(duì)偽深度信息進(jìn)行高低位變換，將變換后的結(jié)果保存在偽深度列表中；獲取目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通區(qū)域；對(duì)疑似目標(biāo)進(jìn)行跟蹤判斷，進(jìn)行客流信息統(tǒng)計(jì)。本發(fā)明能夠以較低的硬件成本、較高的效率實(shí)現(xiàn)行人目標(biāo)的定位、跟蹤及計(jì)數(shù)，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境和擁擠人群也有較高的準(zhǔn)確率。
【專利說(shuō)明】一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及客流統(tǒng)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 客流量是衡量公共場(chǎng)所繁忙程度的重要依據(jù)，準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)客流信息對(duì)于管理公共 場(chǎng)所和調(diào)度公共設(shè)施具有重要的指導(dǎo)意義。例如：對(duì)于公交車運(yùn)輸系統(tǒng)，若能掌握各個(gè)站點(diǎn) 和各個(gè)時(shí)段的客流量，則公交公司可以更加合理的調(diào)整線路和增減車輛，提升資源的利用 率。對(duì)于商場(chǎng)和超市，若能準(zhǔn)確掌握實(shí)時(shí)客流量，則商場(chǎng)和超市可以動(dòng)態(tài)調(diào)整工作人員數(shù)量 和制定合理的營(yíng)銷策略。
[0003] 目前，客流統(tǒng)計(jì)主要有以下幾類技術(shù)：
[0004] (1)基于紅外測(cè)距的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，如"基于紅外測(cè)距傳感器的公交車客流統(tǒng)計(jì)系 統(tǒng)"（中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201310731307)。該類技術(shù)雖然成本低，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但當(dāng)出現(xiàn)密集 以及擁擠的人群時(shí)，準(zhǔn)確率會(huì)嚴(yán)重下降甚至失效。
[0005] (2)基于視頻圖像處理的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，如"一種基于自適應(yīng)模板匹配的客流統(tǒng)計(jì)方 法"（中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201010509217)。這是典型的基于二維圖像檢測(cè)和跟蹤技術(shù)的，該 類技術(shù)在一些特定場(chǎng)景，如光線穩(wěn)定的室內(nèi)入口處，能取得很好的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，但是在光線不 穩(wěn)定的室外，比如公交車上，該方法會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的誤差。
[0006] (3)基于視頻深度信息的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，如："基于立體視覺(jué)的公交客流統(tǒng)計(jì)方法及其 系統(tǒng)"（中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N200510060288)，"一種基于測(cè)距原理的實(shí)時(shí)人數(shù)統(tǒng)計(jì)方法與系 統(tǒng)"（中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201210390592)。該類技術(shù)雖然能夠較準(zhǔn)確的定位出人的位置，同 時(shí)對(duì)于復(fù)雜環(huán)境和擁擠人群也有較好的效果，但是算法較為復(fù)雜，運(yùn)行效率低下，同時(shí)硬件 成本也較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，該統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)能夠以 較低的硬件成本、較高的效率實(shí)現(xiàn)行人目標(biāo)的定位、跟蹤及計(jì)數(shù)，對(duì)于復(fù)雜環(huán)境和擁擠人群 也有較高的準(zhǔn)確率。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0009] -種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，所述的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括圖像傳感器和線結(jié)構(gòu) 激光器；所述的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括以下步驟：
[0010] (1)對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定；
[0011] (2)采用線結(jié)構(gòu)激光器對(duì)目標(biāo)行人進(jìn)行垂直照射，采用圖像傳感器對(duì)視野內(nèi)被線 結(jié)構(gòu)光照射的目標(biāo)進(jìn)行圖像采集；
[0012] (3)對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲取線結(jié)構(gòu)光條上每個(gè)位置的形變差值，并獲取變 換域上對(duì)應(yīng)的變換特征值，所述的變換特征值即為偽深度信息；
[0013] (4)根據(jù)設(shè)置的行人偽深度閾值，對(duì)偽深度信息進(jìn)行高低位變換，將變換后的結(jié)果 保存在偽深度列表中；
[0014] (5)根據(jù)偽深度列表中的前后幀關(guān)聯(lián)信息，獲取目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度 連通區(qū)域；
[0015] (6)根據(jù)獲取的目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通區(qū)域，對(duì)疑似目標(biāo)進(jìn)行跟蹤 判斷，進(jìn)行客流信息統(tǒng)計(jì)。
[0016] 步驟（1)中，所述的對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，采用blackbox理論及 線性差值算法進(jìn)行標(biāo)定，或者采用基于退化模型的方法進(jìn)行標(biāo)定。
[0017] 步驟（1)中，所述的對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，具體過(guò)程為：獲取系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)參數(shù)

【權(quán)利要求】
1. 一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：所述的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包 括圖像傳感器和線結(jié)構(gòu)激光器；所述的統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括以下步驟： (1) 對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定； (2) 采用線結(jié)構(gòu)激光器對(duì)目標(biāo)行人進(jìn)行垂直照射，采用圖像傳感器對(duì)視野內(nèi)被線結(jié)構(gòu) 光照射的目標(biāo)進(jìn)行圖像采集； (3) 對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲取線結(jié)構(gòu)光條上每個(gè)位置的形變差值，并獲取變換域 上對(duì)應(yīng)的變換特征值，所述的變換特征值即為偽深度信息； (4) 根據(jù)設(shè)置的行人偽深度閾值，對(duì)偽深度信息進(jìn)行高低位變換，將變換后的結(jié)果保存 在偽深度列表中； (5) 根據(jù)偽深度列表中的前后幀關(guān)聯(lián)信息，獲取目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通 區(qū)域； (6) 根據(jù)獲取的目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通區(qū)域，對(duì)疑似目標(biāo)進(jìn)行跟蹤判斷， 進(jìn)行客流信息統(tǒng)計(jì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟（1) 中，所述的對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，具體是指根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景的精度要求， 采用black box理論及線性差值算法進(jìn)行標(biāo)定，或者采用基于退化模型的方法進(jìn)行標(biāo)定； 步驟（1)中，所述的對(duì)客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，具體過(guò)程為：獲取系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)參數(shù)
圖像傳感器的焦距f與像元尺寸P、系統(tǒng)的畸變量參數(shù)式S = Φ ( β )、系統(tǒng)隨機(jī)誤差爐和無(wú)目標(biāo)通過(guò)時(shí)包含線結(jié)構(gòu)光條的背景圖像Fm ; 其中，1表示基線距離，即線結(jié)構(gòu)激光器和圖像傳感器的中心距離；α是圖像傳感器 鏡頭中心線和基線的夾角；β是實(shí)際目標(biāo)和鏡頭中心線的夾角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟（3) 中，所述的對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲取線結(jié)構(gòu)光條上每個(gè)位置的形變差值，并獲取變換 域上對(duì)應(yīng)的變換特征值，所述的變換特征值即為偽深度信息；具體包括以下步驟： (31) 對(duì)采集的圖像進(jìn)行平滑濾波處理和線結(jié)構(gòu)光條的骨架化處理； (32) 根據(jù)背景圖像Fm，獲取線結(jié)構(gòu)光條上每個(gè)位置的形變差值； (33) 獲取變換域上對(duì)應(yīng)的變換特征值，所述的變換特征值即為偽深度信息，具體是根 據(jù)以下的系統(tǒng)基本模型公式，基于不同的場(chǎng)景需求采用相應(yīng)的變換模型參數(shù)實(shí)現(xiàn)：
其中，Λ N表示骨架化光條的像素形變差值，Λ H表示光條像素形變差值對(duì)應(yīng)的變換域 偽深度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟（4) 中，所述的根據(jù)設(shè)置的行人偽深度閾值，對(duì)偽深度信息進(jìn)行高低位變換，具體采用以下公式 實(shí)現(xiàn)：
其中，Th表示行人偽深度閾值，H表示高低位狀態(tài)，1表示高位，O表示低位，高位表示有 疑似目標(biāo)存在，低位表示無(wú)疑似目標(biāo)通過(guò)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟（5) 中，所述的偽深度突變區(qū)域表示疑似目標(biāo)出現(xiàn)，所述的獲取疑似目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域， 具體采用以下公式實(shí)現(xiàn)：
其中，Hn、Hn-1、Hn-2,分別表示本幀、前一幀、前兩幀的相關(guān)位置的高低位狀態(tài)； 所述的偽深度連通區(qū)域表示疑似目標(biāo)正在通過(guò)，所述的獲取疑似目標(biāo)的偽深度連通區(qū) 域，采用空間域上的鄰域判斷法，具體采用以下公式實(shí)現(xiàn)：
其中，Hn，Hlri, Hn_2分別表示本幀，前一幀，前兩幀的相關(guān)位置的高低位狀態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟（6) 中，所述的根據(jù)獲取的疑似目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通區(qū)域，對(duì)疑似目標(biāo)進(jìn)行跟 蹤判斷，進(jìn)行客流信息統(tǒng)計(jì)，具體包括以下順序的步驟： (61) 根據(jù)獲取的疑似目標(biāo)的偽深度突變區(qū)域和偽深度連通區(qū)域，將疑似目標(biāo)對(duì)應(yīng)的圖 像區(qū)域保存在方向列表中； (62) 采用以下公式對(duì)疑似目標(biāo)進(jìn)行跟蹤判斷，若滿足該公式，則表示疑似目標(biāo)已經(jīng)離 開(kāi)：
其中，Hn-2、Hn-1、Hn、Hn+1、Hn+2,分別表不前兩巾貞、前一巾貞、本巾貞、后一巾貞，后兩巾貞的相 關(guān)位置的高低位狀態(tài)； (63) 根據(jù)偽深度連通區(qū)域的面積，判斷該疑似目標(biāo)是否是行人目標(biāo)；若是，則執(zhí)行步 驟（64);若否，則視為干擾目標(biāo)，刪除其對(duì)應(yīng)的深度列表信息和方向列表； (64) 若是行人目標(biāo)，則根據(jù)方向列表中存儲(chǔ)的圖像區(qū)域信息，采用基于統(tǒng)計(jì)信息的圖 像局部區(qū)域光流法判斷行人目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)行客流人數(shù)統(tǒng)計(jì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟 (61)中，所述的圖像區(qū)域，為突變發(fā)生時(shí)，在二維圖像對(duì)應(yīng)位置上，以1.5倍突變長(zhǎng)度為邊 長(zhǎng)的正方形區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于偽深度信息的客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于：步驟 (63)中，所述的根據(jù)偽深度連通區(qū)域的面積，判斷該疑似目標(biāo)是否是行人目標(biāo)，具體采用以 下公式實(shí)現(xiàn)： S1<S<S2 其中，S1 = 0. 5*\，S2 = 1. 5*\，Stl表示典型行人通過(guò)時(shí)的偽深度連通區(qū)域面積，S表 示實(shí)時(shí)采集的偽深度連通區(qū)域的面積； 若S滿足上述公式，則該疑似目標(biāo)是行人目標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK104392522SQ201410676388
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】張卡, 何佳, 方幸, 吳翔 申請(qǐng)人:安徽清新互聯(lián)信息科技有限公司