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1、基于双目视觉的客流统计系统基于双目视觉的客流统计系统 目目目目 录录录录客流统计的方法分类客流统计的方法分类双目客流识别的技术方案双目客流识别的技术方案客流统计的市场应用客流统计的市场应用双目客流识别的特点与优势双目客流识别的特点与优势双目客流识别的试验效果双目客流识别的试验效果总结总结客流统计的市场应用 随着社会进步，智能交通的建设会逐渐走向成熟，为现代话城市的发展提供有序的支持。而公交客流检测无疑在智能交通中扮演重要的角色，通过精确的量化数据，我们可以了解到每个时间段、每路公交车、每个车站等的人流量，利用这些数据，发挥智能调度系统，让公共资源得到更充分的利。客流统计在公交系统中重要作用可以
2、体现在以下几点：1、通过统计每个时间段的人数，可以合理调度每个时间车辆出发次数的频次；2、通过统计每路公交车的人数，可以合理调度每路公交车车辆的量数；3、通过通过每个车站的上落车人数，可以合理调度公交车在某个站的进站次数跟时间；客流统计的市场应用n4 4、统计主要区域的人数状态，从而对公、统计主要区域的人数状态，从而对公交车车辆进行合理的调度；交车车辆进行合理的调度；n 5 5、通过乘客人数的转化率，提升乘务、通过乘客人数的转化率，提升乘务人员的服务质量；人员的服务质量；n 6 6、评估和优化公交广告宣传的效果；、评估和优化公交广告宣传的效果；客流统计的市场应用n7 7、合理制定早班车跟晚班车
3、的时间、发、合理制定早班车跟晚班车的时间、发车次数；车次数；n 8 8、通过显示当前乘客人数状态及变化、通过显示当前乘客人数状态及变化气势，公交站场可以对人数较多采取预防气势，公交站场可以对人数较多采取预防突发事件的措施等等；突发事件的措施等等；n 可见客流统计的精确度直接影响了可见客流统计的精确度直接影响了智能调度的运作跟调度的效益。智能调度的运作跟调度的效益。客流统计的方法客流统计方法客流统计方法踏板式统计法踏板式统计法单目统计法单目统计法双目统计法双目统计法红外线统计法红外线统计法返回返回踏板式统计法n 压力板公交客流统计仪安装在车辆的前、后压力板公交客流统计仪安装在车辆的前、后门踏板上
4、，乘客上下车时触发压力传感器就会门踏板上，乘客上下车时触发压力传感器就会被自动记录下来，除了用于乘客计数外，还可被自动记录下来，除了用于乘客计数外，还可以在乘客上下车时防止车门关闭。以在乘客上下车时防止车门关闭。n这种计数技术不判别上下车方向，要求乘客必这种计数技术不判别上下车方向，要求乘客必须前门上车，后门下车。当乘客上下车秩序较须前门上车，后门下车。当乘客上下车秩序较差时或客流量大难以保证前门上、后门下时就差时或客流量大难以保证前门上、后门下时就不能适用了。由于使用压力传感器件，所以在不能适用了。由于使用压力传感器件，所以在没有台阶的公交车辆上使用时，存在着计数不没有台阶的公交车辆上使用时
5、，存在着计数不可靠的问题。另外，系统部件易损坏、可维护可靠的问题。另外，系统部件易损坏、可维护性差，由于合适的设备安装位置对于准确计数性差，由于合适的设备安装位置对于准确计数至关重要，所以安装调试费用也较高至关重要，所以安装调试费用也较高。红外客流统计装置n侧装对射检测方式侧装对射检测方式红外线受人体阻挡而被反射，接收器无法接收到红外线，接收器工作状态发生改变，认为当前人通过，内部计数器计数。缺点：只适合在客流量稀少且人员按顺序通过的场所。顶装漫反射光幕检测方式 客流传感器主要采用漫方式工作原理，每组客流传感器由一个红外线发射器和一个红外线接收器组成。缺点：安装在顶部，头发的辐射率非常低，距离
6、大于40CM后便无法检测到；衣服材料属于低辐射率的，一般颜色越黑辐射率越低。单目识别1基于头部模基于头部模版匹配方法版匹配方法2基于头顶圆基于头顶圆检测方法检测方法3基于神经元基于神经元网络方法网络方法4基于运动区基于运动区域检测方法域检测方法返回返回返回返回单目识别的原理基于头部模版匹配法利用边沿检测技术确定目标利用边沿检测技术确定目标将头部信息建立模板，在目标区匹配，从而得到准确的头部信息将头部信息建立模板，在目标区匹配，从而得到准确的头部信息缺点：精度低缺点：精度低单目识别的原理基于头顶圆检测法缺点：会产生一些缺点：会产生一些虚假头部信息虚假头部信息单目识别的原理基于神经元网络法n基于图
7、像特征和神经元网络的算法。其基本原理是在基于图像特征和神经元网络的算法。其基本原理是在图像中采集一些反应人体特点的比较粗糙的特征，比图像中采集一些反应人体特点的比较粗糙的特征，比如图像边缘密度，然后通过神经元网络学习人数与图如图像边缘密度，然后通过神经元网络学习人数与图像特征之间的非线性关系。随着计算机视觉与人工智像特征之间的非线性关系。随着计算机视觉与人工智能技术的发展，新的更加可靠快速的人数统计算法与能技术的发展，新的更加可靠快速的人数统计算法与产品在不断出现。产品在不断出现。n缺点：计算量大，对特征参数的要求比较高缺点：计算量大，对特征参数的要求比较高单目识别的原理基于运动局域检测法n其
8、基本原理是在固定摄像头里提取出运动区域，其基本原理是在固定摄像头里提取出运动区域，根据这些运动区域进行统计。根据这些运动区域进行统计。n当运动区域和人的大小相似的时候当运动区域和人的大小相似的时候，就可以认，就可以认为有一个人通过。为有一个人通过。n当多个人距离较近的时候，采用人体大小的先当多个人距离较近的时候，采用人体大小的先验知识，把一个运动区域分割为多个单人区域，验知识，把一个运动区域分割为多个单人区域，从而实现客流的估计。从而实现客流的估计。缺点：体型差异较大（大人、小孩、男女）手提物品时会产生误判目标区域与摄像机安装角度有很大关系单目识别的原理基于运动局域检测法双目识别装置n 双目客
9、流检测装置，是仿生人类双目客流检测装置，是仿生人类的眼睛，采用两个同步的摄像头拍的眼睛，采用两个同步的摄像头拍摄视频，再通过提取出深度信息的摄视频，再通过提取出深度信息的方法进行目标识别与检测的装置。方法进行目标识别与检测的装置。其中的双目采集装置要求两个摄像其中的双目采集装置要求两个摄像头焦距、光圈等参数一致，对应的头焦距、光圈等参数一致，对应的传感器对光线的变化的响应一致，传感器对光线的变化的响应一致，双目客流识别的特点与优势对光线变化不对光线变化不敏感，抗光线敏感，抗光线干扰性强干扰性强可利用信息增可利用信息增多，不仅可用多，不仅可用单目的所用信单目的所用信息，还可用双息，还可用双目特有
10、的深度目特有的深度信息，所以准信息，所以准确性增大确性增大适合复杂的公适合复杂的公交车门环境，交车门环境，例如拥挤、带例如拥挤、带帽子头饰等不帽子头饰等不利于检测头顶利于检测头顶圆的复杂情况圆的复杂情况优点优点1优点优点2优优点点3返回返回返回返回返回返回优点1相对于单目方法，增加相对于单目方法，增加了可利用的深度信息了可利用的深度信息优点2抗强光干扰，在强抗强光干扰，在强光下深度依然清楚光下深度依然清楚准确准确优点2强光强光下视下视频演频演示效示效果果优点3可应付人多等复杂的情况可应付人多等复杂的情况双目客流识别的技术方案流程图流程图双目双目视频视频输入输入视频视频矫正矫正深度深度提取提取目
11、标目标计数计数目标目标定位定位伪目标伪目标剔除剔除目标目标跟踪跟踪怎么搞！需要哪些怎么搞！需要哪些算法？可靠吗？算法？可靠吗？视频矫正n 由于左右目摄像头安装精度的原因，致使由于左右目摄像头安装精度的原因，致使两个摄像头极线不平，并且由于摄像头存在畸两个摄像头极线不平，并且由于摄像头存在畸变，使得在现实空间中本应在左右目中同一极变，使得在现实空间中本应在左右目中同一极线上的点变的不平，为了消除上述两种情况对线上的点变的不平，为了消除上述两种情况对后续的计算精度的影响，需采用矫正算法对左后续的计算精度的影响，需采用矫正算法对左右目矫正，使本应在同一极线上的目标重新回右目矫正，使本应在同一极线上的
12、目标重新回到同一极线上到同一极线上视频矫正n 深度提取n 采用相应的算法进行左右目图像匹采用相应的算法进行左右目图像匹配，并进行一系列后处理，得到双目配，并进行一系列后处理，得到双目采集结果的深度图像，深度图像的效采集结果的深度图像，深度图像的效果是距离摄像头越近的目标，即高度果是距离摄像头越近的目标，即高度越高的目标，反映在深度图像上的灰越高的目标，反映在深度图像上的灰度值越大。度值越大。深度提取目标定位与去伪目标n 目标定位既可以采用深度信息与头顶圆目标定位既可以采用深度信息与头顶圆检测结合的方法，也可以只采用深度信息检检测结合的方法，也可以只采用深度信息检测的方法测的方法十字叉为十字叉为
13、定位的目定位的目标，其中标，其中白色的是白色的是最后确定最后确定的目标，的目标，黑色的为黑色的为去掉的伪去掉的伪目标目标目标跟踪与计数 本系统采用了智能的目标跟踪方法，根据目标在本系统采用了智能的目标跟踪方法，根据目标在图像不同区域具有不同的特点进行跟踪，能够识别目图像不同区域具有不同的特点进行跟踪，能够识别目标的出现与消失、在运动中是否产生分支、以及分支标的出现与消失、在运动中是否产生分支、以及分支的目标是否又产生合并等现象，能够准确的跟踪目标。的目标是否又产生合并等现象，能够准确的跟踪目标。目标跟踪与计数跟踪与计数效果：双目客流识别的试验效果时间光线客流拥挤度实际上车记录上车实际下车记录下
14、车备注215:47中一般0011315:53强中0076415:57一般中0033515:59中一般1111616:01强拥挤11910716:04中一般0033816:08弱中等0088916:11弱中等0056误差统计单次误差00.027027027单边误差00.027027027综合误差0.013513514综合准确率98.64864865总结n 随着城市公交事业的发展，客流统计具有随着城市公交事业的发展，客流统计具有实际的现实意义，通过准确及时的统计数据，实际的现实意义，通过准确及时的统计数据，可以为公交车的调度以及公交线路的规划设计，可以为公交车的调度以及公交线路的规划设计，乃至城市发展规划起到积极的作用。目前科学乃至城市发展规划起到积极的作用。目前科学技术发展迅速，就现在的科学方法来讲，双目技术发展迅速，就现在的科学方法来讲，双目立体技术无疑是公交客流检测的最优的方法，立体技术无疑是公交客流检测的最优的方法，而且随着算法的不断完善，正确率会逐步提高。而且随着算法的不断完善，正确率会逐步提高。