[發(fā)明專利]基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法

無效

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• 申請日: 2009-12-16
• 公開（公告）號: CN101714293A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 朱秋煜;陸克澎;周靜;陳岳川;方標新;官遠智;韓錦成;唐利;江毅憑
• 申請（專利權）人: 上海交通投資信息科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06T7/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

技術領域

本發(fā)明是一種涉及用于公交客流擁擠度采集，具體地說是涉及一種基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法。該方法采用立體視覺技術進行客流前景目標的提取、二維地平面映射，以及場景擁擠度估計，尤其適用于公交車內及公交車站這類復雜場景中的客流擁擠度采集。

背景技術

城市公共交通系統是整個交通運輸系統的重要組成部分，具有運輸量大、集約化經營、節(jié)省能源和道路空間、環(huán)境污染小等優(yōu)點。國內外各大城市都相繼提出了優(yōu)先發(fā)展城市公交、加快實現公共交通的信息化和智能化的策略。公共交通系統中及時準確地獲取公交客流數據，是公交管理部門合理安排公交線路、優(yōu)化調度公交車輛、提高運營效率的最主要依據，因此對公交客流數據統計方法的研究具有重大的實用價值。

公交系統的實時客流信息用于公交系統的實時調度和事后的分析統計，包括公交車上的實時客流數量和公交站點的實時候客數量兩類。公交車輛中的客流數量可以通過兩種方式進行采集，一種是通過裝在車門處的客流計數裝置的計數結果間接計算出公交車內的乘客數量，另一種是對車廂內的客流密度進行估計以得到乘客數量。由于通過車門客流計數間接計算車廂內的客流密度有累積誤差，直接進行客流密度采集是一個更直接和有效的方式。公交站點由于是一個開放的場合，因此更適合通過直接采集客流密度的方式獲得實時客流信息。

客流密度是由客流在特定區(qū)域中的數量決定的，由于在公交這種相對擁擠和遮擋嚴重的場合，要對人數進行準確的計數非常困難，目前主要是通過視頻圖像處理的手段直接對客流的密度或擁擠度進行估算。密度是指單位面積中的客流個數，擁擠度是密度的某種線性變換，并將其轉換到0-100％的范圍，較適合于公交系統的需求。在現有公交系統中，客流擁擠度采集技術還沒有得到應用。

目前基于視頻的客流密度或擁擠度采集的手段主要分為基于像素統計和基于紋理分析兩大類，這兩大類方法側重于研究單目視頻監(jiān)控圖像中前景目標分割后的密度估計技術。針對基于視頻的公交系統中客流擁擠度采集所面臨的幾大技術難點：前景目標的分割、透視效應的校正和目標遮擋重疊的處理，本專利基于雙目立體視覺的技術進行擁擠度采集。采用立體視覺技術可以較準確地確定和分割前景目標的位置及深度信息，再利用目標三維信息將前景目標映射到實際的二維地平面上，以進行透視校正和目標遮擋分割，同時提取二維映射平面上的前景目標的面積和邊緣長度等特征信息，最終得到了準確的擁擠度估計結果。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現有公交客流密度采集技術存在的問題，提供一種基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法，它適合在公交車箱內和車站的復雜場景中進行客流擁擠度采集，并保證消除嚴重的光照突變、陰影、透視畸變、遮擋等的影響。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

上述基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法，利用包括雙目同步視頻圖像采集模塊、視差計算模塊、前景目標生成模塊、前景目標映射模塊、擁擠度估計模塊，上述基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法包括如下步驟：

(1)、用平行同步左、右攝像機獲得左、右二個同步視頻圖像，由同步視頻圖像采集模塊處理獲得左、右二個同步視頻圖像序列；

(2)、由視差計算模塊對上述同步視頻圖像序列計算出客流場景的視差圖像，預存背景視差圖像；

(3)、由前景目標生成模塊根據場景的幀差運動特性判斷當前幀類別，對背景幀視差圖像進行動態(tài)更新，對前景幀計算場景內的前景目標的視差圖像；

(4)、由前景目標映射模塊對上述前景目標進行位置映射，得到前景目標的地平面映射圖像；

(5)、由擁擠度估計模塊對上述的映射圖像進行目標特性的統計，根據目標的區(qū)域和邊緣特性獲得擁擠度估計值；

重復循環(huán)執(zhí)行步驟(1)到步驟(5)，完成實時的客流擁擠度采集。

本發(fā)明提出的基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法適用于諸如公交系統等的復雜環(huán)境，能夠很好地滿足系統的實時性和準確性要求。

本發(fā)明與現有客流擁擠度采集技術相比較，具有如下特征和優(yōu)點：采用立體視覺技術進行前景目標的分割，幾乎不受光照變化及陰影的影響，提高了系統的抗干擾性；利用目標的地平面映射方法提取出前景目標的兩維平面位置，較好地解決了透視和遮擋重疊問題；由目標的區(qū)域與邊緣信息結合直接估計擁擠度。

附圖說明

圖1是基于立體視覺的公交客流擁擠度采集方法的應用場景示意圖。

圖2是系統算法及軟件實現的處理框圖。

圖3算法公式推導用的地平面背景上前景目標的映射圖。

具體實施方式