[發明專利]一種行人速度測量方法、系統、介質及計算設備

在審

• 申請號: 202011497958.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112541938A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 毛少將;郭宇鵬;石雷;周昌鋒;王曉
• 申請（專利權）人: 通號智慧城市研究設計院有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/254;G01P3/68
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發明涉及一種行人速度測量方法、系統、介質及計算設備，其包括：加載原始圖像數據；對原始圖像數據進行目標檢測，輸出檢測結果；對目標檢測結果進行不同幀目標的關聯跟蹤，輸出符合跟蹤約束條件的檢測結果；計算檢測框頂點的像素差和前后幀之間的時間差；將時間差和像素差進行累計時間判斷，保證存儲數據在預先設定的時間閾值內；將像素差進行映射，得到實際距離，再根據像素進行累加，得到時間閾值左右的X方向和Y方向移動距離；將得到的現實場景中X和Y方向的距離，根據勾股定理計算得到運動距離；根據運動距離及累計時間，采用速度計算公式得到目標運動速度。本發明能實現精確的行人實時速度檢測。

技術領域

本發明涉及一種速度測量技術領域，特別是關于一種基于單目攝像頭的行人速度測量方法、系統、介質及計算設備。

背景技術

行人測速是各種場景下，行人智能化安全警示、防護、監控等功能實現的重要支撐技術。例如行人的跑步、散步等狀態識別，人群中出現異常導致的大面積迅速移動等。傳統的方式通過安保人員在現場巡視或者觀察監控畫面來實現。或者使用測速雷達實現。但是由于現有的地鐵站安裝有大量的監控設備，因此使用監控設備可以很大程度上節約成本。今年來隨著人工智能技術的發展，部分廠商也已經嘗試使用監控畫面實現測速。但是由于技術原因導致測速的效果不理想。

現有測速雷達主要是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，位于此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。其主要缺點是成本高，且難以對高復雜性場景下行人進行測速。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種基于單目攝像頭的行人速度測量方法、系統、介質及計算設備，其能實現精確的行人實時速度檢測。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種行人速度測量方法，其包括：步驟S1：加載原始圖像數據；步驟S2：對原始圖像數據進行目標檢測，輸出檢測結果；步驟S3：對目標檢測結果進行不同幀目標的關聯跟蹤，輸出符合跟蹤約束條件的檢測結果；步驟S4：計算檢測框頂點的像素差和前后幀之間的時間差；步驟S5：將時間差和像素差進行累計時間判斷，保證存儲數據在預先設定的時間閾值內；步驟S6：將像素差進行映射，得到實際距離，再根據像素進行累加，得到時間閾值左右移動的X方向和Y方向移動距離；步驟S7：將得到的現實場景中X和Y方向的時間閾值左右移動的距離，根據勾股定理計算得到運動距離；步驟S8：根據運動距離及累計時間，采用速度計算公式得到目標運動速度。

進一步，所述步驟S1中，采用單目攝像頭或視頻文件的方式加載原始圖像數據。

進一步，所述步驟S2中，采用YOLOv3深度神經網絡模型，完成多目標檢測，并輸出檢測框類別及坐標信息。

進一步，所述步驟S3中，采用DeepSORT算法實現不同幀目標的關聯跟蹤，將關聯跟蹤到的目標類別及坐標信息輸出。

進一步，所述步驟S4中，具體計算包括：

步驟S41：初始化預先設置的時間存儲器及檢測框頂點的像素差存儲器，并將檢測框頂點的原始運動像素差分解為X方向和Y方向；

步驟S42：計算X方向上前后兩幀檢測框頂點的像素差并存儲至像素差存儲器；

步驟S43：計算前后兩幀之間的時間差并將記錄至時間存儲器；

步驟S44：計算Y方向上前后兩幀檢測框頂點的像素差并存儲至像素差存儲器。

進一步，所述步驟S5中，累計時間判斷方法為：存儲像素差的同時記錄當前幀的時間戳，然后判斷時間存儲器中最開始和最末尾的時間差是否大于設定的時間閾值，大于該時間閾值就對像素差存儲器中的像素差進行累計求和，進入步驟S6進行像素與實際距離的映射計算，并刪除時間存儲器和像素差存儲器中起始位置的數據；小于則返回至步驟S4重新計算，直至滿足結果。