一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，商業(yè)競爭日趨激烈，只憑經(jīng)驗(yàn)對客流狀況進(jìn)行估算，并 W此為依據(jù)指導(dǎo)決策已經(jīng)跟不上時(shí)代的潮流;與此同時(shí)，交通樞紐、博物館、展覽館W及大 型活動(dòng)現(xiàn)場等公共場所時(shí)常在高峰時(shí)間發(fā)生客流擁堵情況，而由于對運(yùn)種突發(fā)情況與事件 中客流狀況監(jiān)控不利造成的危害也越來越嚴(yán)重。因此需要對客流進(jìn)行分析，有效控制客流 密度，防止人流過渡擁擠甚至踩踏傷害等公共安全事件的發(fā)生。
[0003] 為了獲得準(zhǔn)確的客流量數(shù)據(jù)，W前是利用人工方式，安排專人對關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行目 視計(jì)數(shù)和測量。但隨著客流密度越來越大并且監(jiān)控人員的精力有限，使得人工方法只能作 為定性的了解，難W作定量分析，也很難大范圍推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)客流統(tǒng)計(jì)的自動(dòng) 化，例如：（1)入口處設(shè)置機(jī)械欄桿裝置的接觸式方法:在入口處設(shè)置機(jī)械欄桿裝置，嚴(yán)格控 制了出入口秩序，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，但安裝復(fù)雜，成本高昂，且對行人的自由出入造成了一定程度 的妨礙，人為降低出入口的吞吐量。（2)基于機(jī)器視覺的非接觸式方法:機(jī)器視覺的方法是 目前新興的解決方案，已經(jīng)有部分基于圖像處理的方法應(yīng)用于客流統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域。但目前該技 術(shù)仍有許多缺點(diǎn)，比如易受環(huán)境、光線的影響，也不能應(yīng)用于大客流的檢測場所。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的其中一個(gè)目的在于提供一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)方法及裝置，W解 決現(xiàn)有技術(shù)中接觸式方法安裝復(fù)雜、限制行人出入而導(dǎo)致人流量降低W及非接觸式方法容 易受到環(huán)境影響不能應(yīng)用于大客流檢測場所的技術(shù)問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于激光測距的客流 統(tǒng)計(jì)方法，包括：
[0006] S1、獲取多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息的有效數(shù)據(jù)包;根據(jù)所接收的多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息 的有效數(shù)據(jù)包生成檢測通道的背景圖；
[0007] S2、當(dāng)有行人通過檢測通道時(shí)，獲取多張包含行人信息的輪廓圖；并根據(jù)每張輪廓 圖與背景圖獲取每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[000引S3、根據(jù)每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)確定每張輪廓圖中所包括行人的數(shù)量；
[0009] S4、比對多張輪廓圖W獲取某時(shí)間段內(nèi)行人的數(shù)量。
[0010] 可選地，所述步驟S1之前，包括：
[0011] 獲取所接收的每個(gè)數(shù)據(jù)包的長度；
[0012] 若數(shù)據(jù)包的長度與數(shù)據(jù)包的預(yù)設(shè)長度相同，則該數(shù)據(jù)包為包含檢測點(diǎn)信息的有效 數(shù)據(jù)包。
[0013] 可選地，所述步驟S1中采用背景平均法獲取檢測通道的背景圖，該背景平均法包 括w下步驟：
[0014] 從多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息的有效數(shù)據(jù)包獲取同一個(gè)檢測點(diǎn)的背景值；
[0015] 獲取同一個(gè)檢測點(diǎn)的背景值的代數(shù)平均值；
[0016] 重復(fù)上述步驟，獲取全部檢測點(diǎn)的背景值的代數(shù)平均值。
[0017] 可選地，所述步驟S2中采用W下公式獲取每一輪廓圖的輪廓點(diǎn)：
[001 引
[0019] 式中，i為檢測點(diǎn)數(shù)，i = l ,2, . . .n;threshold_y、threshold_x為分風(fēng)I為輪廓點(diǎn)的y 軸、X軸的闊值;data_person[i]為行人的第i個(gè)輪廓點(diǎn)的數(shù)據(jù);data[i].y、data[i]. X分別 為輪廓圖的y軸、X軸坐標(biāo)；background[ i ]. y、background[ i ]. X分別為背景圖的y軸、X軸坐 標(biāo)。
[0020] 可選地，當(dāng)行人分散時(shí)，所述步驟S3中通過W下步驟獲取行人的數(shù)量，包括：
[0021] 設(shè)置行人的高度與寬度，獲取凸曲線的數(shù)量W得到單個(gè)行人的數(shù)量。
[0022] 可選地，當(dāng)行人密集時(shí)，所述步驟S3中通過W下步驟獲取行人的數(shù)據(jù)，包括：
[0023] S31、設(shè)置行人的高度與寬度，獲取凸曲線的數(shù)量W得到單個(gè)行人的數(shù)量；
[0024] S32、獲取凹凸曲線的數(shù)量，W得到緊挨行人組的組數(shù)；
[0025] S33、利用求導(dǎo)方法獲取每個(gè)凹凸曲線的極值點(diǎn)；
[0026] S34、利用所獲取的極值點(diǎn)的位置將該凹凸曲線分割成多個(gè)凸曲線，W獲取每個(gè)緊 挨行人組所包含的行人數(shù)量；
[0027] S35、重復(fù)步驟S33與步驟S34,直至分割完所有緊挨行人組；
[0028] S36、統(tǒng)計(jì)行人數(shù)量。
[0029] 可選地，所述步驟S33中采用W下方法獲取每個(gè)凹凸曲線的極值點(diǎn)，包括：
[0030] 設(shè)置一個(gè)狀態(tài)變量，比較先后接收的第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù);若所述第二數(shù)據(jù)大于 所述第一數(shù)據(jù)，則曲線的斜率為正，所述狀態(tài)變量設(shè)置為1;若所述第二數(shù)據(jù)小所述第一數(shù) 據(jù)，則曲線的斜率為負(fù)，此時(shí)所述第二數(shù)據(jù)為極值點(diǎn)，所述狀態(tài)變量設(shè)置為3;若所述第二數(shù) 據(jù)等于所述第一數(shù)據(jù)，則所述狀態(tài)變量設(shè)置為2;
[0031 ]按照上一步驟循環(huán)完該凹凸曲線的所有數(shù)據(jù)，得到所述凹凸曲線的凹凸極值點(diǎn)；
[0032] 根據(jù)所述凹凸曲線的凹凸極值點(diǎn)，將該凹凸曲線的所有數(shù)據(jù)分割成多組行人數(shù) 據(jù)，每組行人數(shù)據(jù)只包含一個(gè)行人的信息。
[0033] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)裝置，包括：
[0034] 背景圖生成單元，用于獲取多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息的有效數(shù)據(jù)包;并根據(jù)所接收的 多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息的有效數(shù)據(jù)包生成檢測通道的背景圖；
[0035] 輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取單元，用于當(dāng)有行人通過檢測通道時(shí)，獲取包含行人信息的輪廓 圖；并根據(jù)包含行人信息的輪廓圖與背景圖獲取每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0036] 行人確定單元，用于根據(jù)每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)確定每張輪廓圖中所包括行人 的數(shù)量；
[0037] 行人數(shù)量獲取單元，用于比對多張輪廓圖W獲取某時(shí)間段內(nèi)行人的數(shù)量。
[0038] 本發(fā)明采用激光檢測裝置測距，由激光檢測裝置利用背景圖與輪廓圖獲取行人數(shù) 量，可W避免環(huán)境和光線對檢測結(jié)果的影響；另外，激光檢測裝置檢測寬度可達(dá)20米，可W 應(yīng)用于大客流的檢測場所。
【附圖說明】
[0039] 通過參考附圖會(huì)更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖是示意性的而不應(yīng)理 解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中：
[0040] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)方法流程示意圖；
[0041] 圖2是激光檢測裝置工作原理圖；
[0042] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光檢測裝置的背景圖；
[0043] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光檢測裝置的輪廓圖；
[0044] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)裝置框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于激光測距的客流統(tǒng)計(jì)方法，如圖1所示，包括：
[0047] S1、獲取多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息的有效數(shù)據(jù)包;根據(jù)所接收的多個(gè)包含檢測點(diǎn)信息 的有效數(shù)據(jù)包生成檢測通道的背景圖；
[0048] S2、當(dāng)有行人通過檢測通道時(shí)，獲取多張包含行人信息的輪廓圖；并根據(jù)每張輪廓 圖與背景圖獲取每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)；
[0049] S3、根據(jù)每張輪廓圖的輪廓點(diǎn)數(shù)據(jù)確定每張輪廓圖中所包括行人的數(shù)量；
[0050] S4、比對多張輪廓圖W獲取某時(shí)間段內(nèi)行人的數(shù)量。
[0051 ]下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的客流統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0052] 如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施倒提供的客流統(tǒng)計(jì)方法需要使用激光檢測裝置200來獲取 檢測通道或出入口的行人信息。該激光檢測裝置200安裝在檢測通道100的正上方，形成一 個(gè)探測面300。當(dāng)行人通過探測面300時(shí)，便可W得到行人信息。
[0053] 激光檢測裝置200通過發(fā)射一列光束，然后測量光束發(fā)射與接收間的時(shí)間間隔T0F (Time-of-Fli曲t)來計(jì)算激光檢測裝置200與行人間的距離r:
[0化4]
[0055] 其中，C為光速，c = 3X108m/s。由于激光散射角非常小，在激光檢測裝置200與行 人之間的距離(通常為幾十米)的情況下，距離r可直接作為真實(shí)距離使用。當(dāng)激光檢測裝置 200檢測時(shí)，將所得到的距離r數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)端口傳送到客流統(tǒng)計(jì)裝置（圖中未標(biāo)出），由客 流統(tǒng)計(jì)裝置處理該距離數(shù)據(jù)。其中，激光檢測裝置200傳送過來的距離數(shù)據(jù)，是一組包含當(dāng) 前探測點(diǎn)的位置信息的數(shù)據(jù)，需要對運(yùn)些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再根據(jù)其所包含的位置信息W 及結(jié)合行人特征，來檢測出當(dāng)前是否有行人通過。
[0056] 客流統(tǒng)計(jì)裝置所接收到數(shù)據(jù)包，除包含檢測點(diǎn)位置信息的數(shù)據(jù)包外，還有一些其 他信息的數(shù)據(jù)包，判別它們之間的條件就是數(shù)據(jù)包的長度。W采樣角頻率為0.5%檢測角度 為180°為例，一個(gè)周期的有效數(shù)據(jù)包(包括距離數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù))的長度是726,而其它無效 數(shù)據(jù)包的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于運(yùn)個(gè)長度，為2、4或者其他數(shù)字。有效數(shù)據(jù)包里前722位為距離數(shù)據(jù)， 需要將運(yùn)些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，便于后面的操作。
[0057]有效數(shù)據(jù)包中，偶數(shù)位置的數(shù)據(jù)為X坐標(biāo)數(shù)據(jù)，奇數(shù)位置的數(shù)據(jù)為坐標(biāo)數(shù)據(jù)，如式 (1)所示：
[005引
（1)
[0059] 式（1)中，buffer為有效數(shù)據(jù)包的數(shù)組，X為橫坐標(biāo)數(shù)據(jù)，y為縱坐標(biāo)數(shù)據(jù)，i = 0，l， 2,......,距罔數(shù)據(jù)長度/2。
[0060] 本發(fā)明實(shí)施例中，采用背景差分法來獲取行人數(shù)據(jù)，因此有必要獲取背景圖。其 中，背景圖采用平均法來生成，即連續(xù)采集η個(gè)無行人的包含檢測點(diǎn)位置信息的有效數(shù)據(jù) 包，然后進(jìn)行平均，得到無行人