[發(fā)明專利]一種風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋超員預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310375991.7
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103440738A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于哲舟;劉昱昊;李斌;逄淑超;鄭恒;劉繼健;吳朝霞;章杰
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G08B21/18
• 分類號: G08B21/18;G06T7/00;G08B7/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機視覺監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋的人數(shù)監(jiān)控及超員預(yù)警。

背景技術(shù)

風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋是風(fēng)景區(qū)內(nèi)非常常見的旅游景點，但其存在超員的安全隱患。目前現(xiàn)有的人數(shù)監(jiān)控或預(yù)警方法主要采用在入口和出口架設(shè)計數(shù)裝置，例如腳踏式傳感器、閘機或者紅外線傳感器等裝置，但這些裝置在室外容易遭受風(fēng)吹雨淋等自然侵蝕，從而使該裝置失效，另外游客通常成群而來，這些設(shè)備也會干擾游客。

人數(shù)估計是計算機視覺領(lǐng)域的一個比較成熟的方法，本發(fā)明通過將群體數(shù)量估計引入到游客步行橋的超員預(yù)警中，結(jié)合背景減除以及伽波濾波器(Gabor濾波器)進(jìn)行預(yù)處理，從而提供了一種低成本高可靠性的超員預(yù)警方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服在步行橋的入口出口處加裝技術(shù)設(shè)備而產(chǎn)生的設(shè)備損耗及對游客的干擾，而提出的一種基于人數(shù)估計的針對于風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋的超員預(yù)警方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋超員預(yù)警方法，包括圖像采集模塊，圖像分割模塊，圖像濾波模塊，人數(shù)估計模塊，顯示及報警模塊：所述的圖像采集模塊采用監(jiān)控攝像頭將采集到的圖像傳遞給圖像分割模塊：所述的分割模塊將接收到圖像背景消除后傳遞給圖像濾波模塊；所述的圖像濾波模塊使用伽波濾波器對圖像進(jìn)行濾波，從而消除圖像中的無用信息及噪聲，并將濾波所得圖像傳遞給人數(shù)估計模塊；所述的人數(shù)估計模塊對人群數(shù)量進(jìn)行估計，將結(jié)果傳遞給顯示及報警模塊；所述的顯示及報警模塊將根據(jù)所接收到的人數(shù)估計結(jié)果進(jìn)行顯示，并在人數(shù)超員時進(jìn)行報警。

所述的一種風(fēng)景區(qū)內(nèi)游客步行橋超員預(yù)警方法，所需的設(shè)備包括監(jiān)控攝像機，視頻采集卡，監(jiān)控主機，顯示器和報警音箱構(gòu)成；所述的監(jiān)控攝像機安放在橋身一側(cè)，距離步行橋為半個橋身長，并將監(jiān)控攝像機監(jiān)控區(qū)域的中心點正對步行橋的中心點；所述的監(jiān)控攝像機需要通過其自身的BNC接口，通過一根超長的BNC連接線，連接到視頻采集卡所對應(yīng)的BNC接口上；所述的視頻采集卡通過PCI接口連接在監(jiān)控主機上，使監(jiān)控主機能夠讀取監(jiān)控攝像頭所采集到的視頻信號；所述的顯示器通過VGA接口(或DVI接口，視監(jiān)控主機所提供的接口而定)與監(jiān)控主機進(jìn)行連接；所述的報警音箱通過3.5毫米插頭的音頻接口與監(jiān)控主機的3.5毫米音頻接口連接，用于報警時發(fā)出聲音。

所述的圖像采集模塊包括監(jiān)控攝像機，視頻采集卡以及視頻采集卡所自帶的驅(qū)動程序；所述的圖像采集模塊用于獲取監(jiān)控圖像，并將監(jiān)控圖像傳遞給圖像分割模塊，由于步行橋上的人數(shù)在每秒鐘內(nèi)變化不大，因此可以將圖像采集間隔設(shè)成1秒以上，從而降低系統(tǒng)負(fù)載。

所述的圖像分割模塊為運行在監(jiān)控主機上的一個程序模塊，該模塊接收圖像采集模塊所傳遞的圖像，并將圖像的背景清除，即設(shè)為黑色；在安裝調(diào)試的時候，所述的圖像分割模塊在顯示器上顯示當(dāng)前監(jiān)控圖像，提示用戶用鼠標(biāo)沿步行橋的邊緣畫出一條封閉的曲線，從而使得封閉區(qū)域內(nèi)為步行橋的前景，封閉區(qū)域外為步行橋的背景，并依據(jù)前景背景的信息，構(gòu)建一個掩碼矩陣M，M矩陣的維度與所采集到的維度相同，并將前景區(qū)域所對應(yīng)的矩陣M的區(qū)域內(nèi)的矩陣元素值設(shè)為1，將位于背景區(qū)域所對應(yīng)的矩陣M的區(qū)域內(nèi)的矩陣元素設(shè)為0，若用戶對該分割結(jié)果不滿，該過程可以隨時從新運行；在系統(tǒng)運行的時候，所述的圖像分割模塊將圖像采集模塊傳送過來的每一張圖像X與矩陣M中所對應(yīng)的元素相乘，即X′(i，j)=X(i，j)×M(i，j)，其中X′為處理后的圖像，X′(i，j)、X(i，j)、M(i，j)分別為矩陣X′、X、M的第i行第j列的像素值。

所述的圖像濾波模塊為運行在監(jiān)控主機上的一個程序模塊，該模塊采用伽波濾波器(Gabor濾波器)對圖像分割模塊傳入的圖像進(jìn)行濾波，從而消除掉圖像中無用的信息及噪音，保留有用的信息，并將濾波結(jié)果傳遞給人數(shù)估計模塊。

所述的人數(shù)估計模塊為運行在監(jiān)控主機上的一個程序模塊，該模塊對經(jīng)過濾波后的圖像進(jìn)行人數(shù)估計，由于現(xiàn)有技術(shù)很難獲得一個精確的人數(shù)值，因此，本方法僅提供四個等級的人數(shù)估計值，設(shè)該橋的額定人數(shù)為n人，則當(dāng)人數(shù)小于10％×n人時，為人數(shù)較少、當(dāng)人數(shù)在10％×n人與60％×n人之間時為人數(shù)適中、當(dāng)人數(shù)在60％×n人與80％×n人之間時為人數(shù)較多、當(dāng)人數(shù)大于80％×n人時為人數(shù)超員，為了安全起見，本系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)人數(shù)接近80％的額定人數(shù)時就進(jìn)行報警，從而降低了系統(tǒng)的誤判造成的實際超員的風(fēng)險。