將高度團(tuán)塊沿時間軸投影，然后將滑動窗口作用于投影上。計算窗口內(nèi)檢測點(diǎn)的 平均高度與方差。利用極大值點(diǎn)定位行人頭部區(qū)域。
[0042] 將高度團(tuán)塊沿時間軸投影，即取每個檢測點(diǎn)的最大高度作為投影中這個檢測點(diǎn)的 高度；
[0043] 高度團(tuán)塊的寬度為w，行人數(shù)量為N，設(shè)置滑動窗口的大小為
[0044] 滑動窗口的操作有兩種：求滑動窗口內(nèi)的檢測點(diǎn)高度的均值和方差；
[0045] 獲得滑動窗口的檢測點(diǎn)的均值曲線后，通過求出均值曲線中的極大值點(diǎn)，定位行 人的頭部區(qū)域。
[0046] 判斷頭部區(qū)域中每個檢測點(diǎn)的進(jìn)出方向判斷結(jié)果，判斷方法為：計算高度團(tuán)塊中 檢測點(diǎn)i的最大高度出現(xiàn)的時間t top，計算檢測點(diǎn)i的高度第一次大于高度閾值的時間tf， 計算檢測點(diǎn)i的高度最后一次大于高度閾值的時間t，比較t top-V^ t ^ttop的大小關(guān)系， 判斷檢測點(diǎn)i的投票結(jié)果：
[0047]
[0048] 通過統(tǒng)計高度團(tuán)塊中每個檢測點(diǎn)投票結(jié)果，比較進(jìn)、出票數(shù)的多寡，判斷行人的進(jìn) 出方向，令
[0049]
[0050] 則行人的方向可以用以下公式判斷：
[0051]
[0052] 其中，η等于高度團(tuán)塊中的外接矩形的寬度。
[0053] 上述方案結(jié)合行人以不同方向穿過檢測區(qū)域的檢測點(diǎn)高度變化規(guī)律（圖7和圖 8)，給出滑動窗口內(nèi)檢測點(diǎn)的投票結(jié)果，判斷行人進(jìn)出方向。由圖7看出，行人背向設(shè)備遠(yuǎn) 離（出）時，檢測點(diǎn)最大高度出現(xiàn)在高度圖的前半段；從圖8看出，行人面向設(shè)備行進(jìn)（入） 時，檢測點(diǎn)最大高度出現(xiàn)在高度圖的后半段。由此，利用高度團(tuán)塊中的每個檢測點(diǎn)為行人的 進(jìn)出方向投票，最后比較進(jìn)出方向票數(shù)，即可判斷行人的進(jìn)出方向。
[0054] 以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例 對本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本 發(fā)明實(shí)施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方 式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于包括以下步驟： 激光測距儀檢測返回距離信息，經(jīng)過三角運(yùn)算后，將距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高度數(shù)據(jù)；通過與 背景模型的運(yùn)算，獲取檢測點(diǎn)的前景高度；經(jīng)過一段時間的累積，用每個檢測點(diǎn)的前景高度 生成時序高度圖；在時序高度圖中進(jìn)行檢測點(diǎn)聚類，提取行人高度團(tuán)塊；選取高度團(tuán)塊的 幾何與形狀特征，選取高斯過程回歸方法，計算行人高度團(tuán)塊中的行人數(shù)量； 利用一個動態(tài)大小的滑動窗口，作用到行人高度團(tuán)塊沿時間軸的投影上；滑動窗口的 大小由行人高度團(tuán)塊的寬度和行人回歸結(jié)果共同決定；滑動窗口執(zhí)行的操作包括計算窗口 內(nèi)檢測點(diǎn)高度的均值和方差；通過計算均值曲線的極大值點(diǎn)，定位行人的頭部區(qū)域；完成 行人頭部定位后，利用投票方法，判斷行人的進(jìn)出方向。2. 如權(quán)利要求1所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 獲取激光測距儀反饋的距離信息之后，以設(shè)備的視角為S，檢測點(diǎn)i與檢測中心的夾 角為測得距離為D，設(shè)備傾斜角度為免，部署高度為H,將采集檢測點(diǎn)距離，轉(zhuǎn)換為檢測 點(diǎn)的高度，高度計算公式為％ =沒-DcoMco,。3. 如權(quán)利要求1所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 將檢測點(diǎn)高度與背景高度模型進(jìn)行運(yùn)算，獲得檢測點(diǎn)的前景高度，如果在新采集的高 度數(shù)據(jù)中，檢測點(diǎn)i的高度與背景高度的差值小于閾值，則檢測點(diǎn)i的前景高度等于背景高 度；如果在新采集的高度數(shù)據(jù)中，檢測點(diǎn)i的高度與背景高度的差值大于閾值，則將新采集 的高度數(shù)據(jù)中檢測點(diǎn)i的高度設(shè)置為檢測點(diǎn)i的前景高度，如果前景高度小于閾值，則將前 景高度置為0。4. 如權(quán)利要求3所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 每次獲取檢測點(diǎn)新的高度后，將這些高度作為行向量，加入時序高度圖的矩陣中，檢測 點(diǎn)的高度添加順序就是高度數(shù)據(jù)的獲取順序，通過累積一段時間的前景檢測點(diǎn)的高度，形 成時序高度圖。5. 如權(quán)利要求4所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 遍歷時序高度圖，判斷當(dāng)前檢測點(diǎn)的高度是否大于閾值，找到高度大于閾值的檢測點(diǎn) 后，判斷高度大于閾值的檢測點(diǎn)是否屬于已有的高度團(tuán)塊，如果不屬于已知高度團(tuán)塊，則從 這個檢測點(diǎn)出發(fā)，利用廣度優(yōu)先遍歷算法，將所有相鄰的高度大于閥值的檢測點(diǎn)加入高度 團(tuán)塊，完成遍歷時序尚度圖后，從而提取出彳丁人尚度團(tuán)塊完成尚度聚類。6. 如權(quán)利要求5所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 選取高度團(tuán)塊的幾何與形狀特征： 高度團(tuán)塊的最大高度，定義為團(tuán)塊中檢測點(diǎn)的最大高度； 高度團(tuán)塊的面積，定義為團(tuán)塊中檢測點(diǎn)數(shù)量； 高度團(tuán)塊的周長，定義為團(tuán)塊的邊界檢測點(diǎn)數(shù)量。邊界檢測點(diǎn)定義為： IXI(xGC)f|(3x'eNa (.y),x' ^C)| 其中，x是邊界檢測點(diǎn)，C是一個高度團(tuán)塊，N4(X)的作用是求出檢測點(diǎn)x的四鄰域； 高度團(tuán)塊的寬度，定義為團(tuán)塊外接矩形的寬度； 高度團(tuán)塊的高度，定義為團(tuán)塊外界矩形的高度； 高度團(tuán)塊的長寬比，定義為團(tuán)塊外接矩形的高與寬之比；塊的面積，P指團(tuán)塊的周長； 高度團(tuán)塊的形狀復(fù)雜度，定義為團(tuán)塊的復(fù)雜程度，計算公式為其中，S是高度團(tuán)塊的面積，P指團(tuán)塊的周長； 利用高斯過程回歸方法，進(jìn)行行人計數(shù)。7.如權(quán)利要求5所述的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法，其特征在于： 將高度團(tuán)塊沿時間軸投影，即取每個檢測點(diǎn)的最大高度作為投影中這個檢測點(diǎn)的高 度；滑動窗口的操作有兩種：求滑動窗口內(nèi)的檢測點(diǎn)高度的均值和方差； 獲得滑動窗口的檢測點(diǎn)的均值曲線后，通過求出均值曲線中的極大值點(diǎn)，定位行人的 頭部區(qū)域。 判斷頭部區(qū)域中每個檢測點(diǎn)的進(jìn)出方向判斷結(jié)果，判斷方法為：計算高度團(tuán)塊中檢測 點(diǎn)i的最大高度出現(xiàn)的時間ttop，計算檢測點(diǎn)i的高度第一次大于高度閾值的時間tf，計算 檢測點(diǎn)i的高度最后一次大于高度閾值的時間t，比較ttop-V^t^ttop的大小關(guān)系，判斷 檢測點(diǎn)i的投票結(jié)果：通過統(tǒng)計高度團(tuán)塊中每個檢測點(diǎn)投票結(jié)果，比較進(jìn)、出票數(shù)的多寡，判斷行人的進(jìn)出方 向，令
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法：激光測距儀檢測返回距離信息，將距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高度數(shù)據(jù)；通過與背景模型的運(yùn)算，獲取檢測點(diǎn)的前景高度；生成時序高度圖；在時序高度圖中提取行人高度團(tuán)塊；選取高度團(tuán)塊的幾何與形狀特征，選取高斯過程回歸方法，計算行人高度團(tuán)塊中的行人數(shù)量；利用動態(tài)大小的滑動窗口，作用到行人高度團(tuán)塊沿時間軸的投影上；通過計算均值曲線的極大值點(diǎn)，定位行人的頭部區(qū)域；完成行人頭部定位后，利用投票方法，判斷行人的進(jìn)出方向。本發(fā)明提供的基于高斯過程回歸的激光雙向行人計數(shù)方法通過置頂激光測距儀斜照掃描的方式，可以在不與行人接觸的前提下，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的室內(nèi)外行人計數(shù)及方向判斷。
【IPC分類】G06M15/00, G01P13/04
【公開號】CN105046316
【申請?zhí)枴緾N201510240482
【發(fā)明人】劉寧, 牛群
【申請人】中山大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月12日