[發(fā)明專利]基于掃描式激光測(cè)距的人流量測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710866032.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN107436440B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃凱;李富鋼;楊書;肖嘯;曹進(jìn);鄧遲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂山師范學(xué)院
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08;G01S17/88
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 李玉興

1.基于掃描式激光測(cè)距的人流量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括位于人行通道上方的第一激光測(cè)距儀(1)和第二激光測(cè)距儀，所述第一激光測(cè)距儀(1)和第二激光測(cè)距儀沿人行通道的方向依次設(shè)置，所述第一激光測(cè)距儀(1)的出光孔前方設(shè)置有用于反射激光的第一掃描鏡(2)，所述第一掃描鏡(2)通過第一轉(zhuǎn)軸(3)固定，所述第一掃描鏡(2)上連接有用于使第一掃描鏡(2)繞第一轉(zhuǎn)軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置(4)；所述第二激光測(cè)距儀的出光孔前方設(shè)置有用于反射激光的第二掃描鏡，所述第二掃描鏡通過第二轉(zhuǎn)軸固定，所述第二掃描鏡上連接有用于使第二掃描鏡繞第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)裝置；當(dāng)?shù)谝粧呙桤R(2)、第二掃描鏡均處于初始位置時(shí)，第一掃描鏡(2)的反射面與第二掃描鏡的反射面位于同一平面上；還包括處理器，所述處理器分別與第一激光測(cè)距儀(1)的數(shù)據(jù)輸出接口、第二激光測(cè)距儀的數(shù)據(jù)輸出接口相連；第一激光測(cè)距儀(1)用于測(cè)定第一激光測(cè)距儀(1)與人行通道地面之間的距離并將檢測(cè)到的距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)傳遞給處理器，第二激光測(cè)距儀用于測(cè)定第二激光測(cè)距儀與人行通道地面之間的距離并將檢測(cè)到的距離數(shù)據(jù)L₂(t_N)傳遞給處理器，處理器對(duì)接收到的距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)和L₂(t_N)進(jìn)行預(yù)處理，然后采用行人判定算法確定行人數(shù)量，并采用行人方向判定算法確定行人行走方向；

所述第一激光測(cè)距儀和第二激光測(cè)距儀均位于人行通道的正上方，所述處理器對(duì)接收到的距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)和L₂(t_N)進(jìn)行預(yù)處理的方法如下所述：

A、對(duì)距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)和L₂(t_N)進(jìn)行歸一化處理；具體方法如下所述：

將距離數(shù)據(jù)分別L₁(t_N)和L₂(t_N)代入以下公式得到歸一化后的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)和l₂(t_N)：

N＝1，2，3，4···，其中x為測(cè)量點(diǎn)到人行通道左側(cè)邊緣的垂直距離，所述測(cè)量點(diǎn)是指第一激光測(cè)距儀或第二激光測(cè)距儀發(fā)出的激光與人行通道相交的點(diǎn)，d為人行通道的寬度，H₁為第一激光測(cè)距儀的安裝高度，H₂為第二激光測(cè)距儀的安裝高度；

B、將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)和l₂(t_N)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)和l_2，M(x_i)，l_1，M(x_i)是指第一掃描鏡在第M次掃描周期內(nèi)，第一激光測(cè)距儀獲得的距離l₁(t_N)隨x變化函數(shù)，l_2，M(x_i)是指第二掃描鏡在第M次掃描周期內(nèi)，第二激光測(cè)距儀獲得的距離l₂(t_N)隨x變化函數(shù)，i＝1,2,3···,I；M＝1,2,3···；

將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)的方法如下所述：通過第一掃描鏡的掃描頻率f_m1和第一激光測(cè)距儀測(cè)距的頻率f_l1確定掃描一次的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)為將獲得的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)每I₁個(gè)點(diǎn)為一組轉(zhuǎn)化為l_1，M(x_i)，每掃描一次，M值增加1，最終獲得隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)，其中不同的M值代表不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)函數(shù)；f_m1是指第一掃描鏡在單位時(shí)間1秒內(nèi)可以完成掃描的次數(shù)，f_m1＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l1是指第一激光測(cè)距儀在單位時(shí)間1秒內(nèi)完成的激光測(cè)距次數(shù)，f_l1＞d×f_m1×n，n為采樣數(shù)據(jù)密度；

將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₂(t_N)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_2，M(x_i)的方法如下所述：通過第二掃描鏡的掃描頻率f_m2和第二激光測(cè)距儀測(cè)距的頻率f_l2確定掃描一次的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)為將獲得的距離數(shù)據(jù)l₂(t_N)每I₂個(gè)點(diǎn)為一組轉(zhuǎn)化為l_2，M(x_i)，每掃描一次，M值增加1，最終獲得隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)函數(shù)l_2，M(x_i)，其中不同的M值代表不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)函數(shù)；f_m2是指第二掃描鏡在單位時(shí)間1秒內(nèi)可以完成掃描的次數(shù)，f_m2＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l2是指第二激光測(cè)距儀在單位時(shí)間1秒內(nèi)完成的激光測(cè)距次數(shù)，f_l2＞d×f_m2×n，n為采樣數(shù)據(jù)密度；

所述第一激光測(cè)距儀和第二激光測(cè)距儀均位于人行通道的右側(cè)上方，所述處理器對(duì)接收到的距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)和L₂(t_N)進(jìn)行預(yù)處理的方法如下所述：

A、對(duì)距離數(shù)據(jù)L₁(t_N)和L₂(t_N)進(jìn)行歸一化處理；具體方法如下所述：

將距離數(shù)據(jù)分別L₁(t_N)和L₂(t_N)代入以下公式得到歸一化后的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)和l₂(t_N)：

N＝1，2，3，4···，其中x為測(cè)量點(diǎn)到人行通道左側(cè)邊緣的垂直距離，所述測(cè)量點(diǎn)是指第一激光測(cè)距儀或第二激光測(cè)距儀發(fā)出的激光與人行通道相交的點(diǎn)，d為人行通道的寬度，H₁為第一激光測(cè)距儀的安裝高度，H₂為第二激光測(cè)距儀的安裝高度，c為第一激光測(cè)距儀與第二激光測(cè)距儀之間的距離；

B、將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)和l₂(t_N)分別轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)和l_2，M(x_i)，l_1，M(x_i)是指第一掃描鏡在第M次掃描周期內(nèi)，第一激光測(cè)距儀獲得的距離l₁(t_N)隨x變化函數(shù)，l_2，M(x_i)是指第二掃描鏡在第M次掃描周期內(nèi)，第二激光測(cè)距儀獲得的距離l₂(t_N)隨x變化函數(shù)，i＝1,2,3···,I；M＝1,2,3···；

將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)的方法如下所述：通過第一掃描鏡的掃描頻率f_m1和第一激光測(cè)距儀測(cè)距的頻率f_l1確定掃描一次的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)為將獲得的距離數(shù)據(jù)l₁(t_N)每I₁個(gè)點(diǎn)為一組轉(zhuǎn)化為l_1，M(x_i)，每掃描一次，M值增加1，最終獲得隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)函數(shù)l_1，M(x_i)，其中不同的M值代表不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)函數(shù)；f_m1是指第一掃描鏡在單位時(shí)間1秒內(nèi)可以完成掃描的次數(shù)，f_m1＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l1是指第一激光測(cè)距儀在單位時(shí)間1秒內(nèi)完成的激光測(cè)距次數(shù)，f_l1＞d×f_m1×n，n為采樣數(shù)據(jù)密度；

將步驟A得到的距離數(shù)據(jù)l₂(t_N)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)函數(shù)l_2，M(x_i)的方法如下所述：通過第二掃描鏡的掃描頻率f_m2和第二激光測(cè)距儀測(cè)距的頻率f_l2確定掃描一次的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)為將獲得的距離數(shù)據(jù)l₂(t_N)每I₂個(gè)點(diǎn)為一組轉(zhuǎn)化為l_2，M(x_i)，每掃描一次，M值增加1，最終獲得隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)函數(shù)l_2，M(x_i)，其中不同的M值代表不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)函數(shù)；f_m2是指第二掃描鏡在單位時(shí)間1秒內(nèi)可以完成掃描的次數(shù)，f_m2＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l2是指第二激光測(cè)距儀在單位時(shí)間1秒內(nèi)完成的激光測(cè)距次數(shù)，f_l2＞d×f_m2×n，n為采樣數(shù)據(jù)密度。