地鐵車廂人員識(shí)別及計(jì)數(shù)的研究

張華樑

摘 要

對(duì)地鐵人員管控算法進(jìn)行研究，討論了視頻監(jiān)控的重要性。針對(duì)人員擁擠問題，提出了解決措施。

【關(guān)鍵詞】地鐵 識(shí)別 計(jì)數(shù)

1 緒論

地鐵治安管理工作日益繁重，正常秩序維護(hù)與生活密切相關(guān)。城市軌道交通公共安全防范不僅僅需要在人員的協(xié)同指揮和指導(dǎo)下完成，更需要在配合上現(xiàn)代通訊設(shè)備技術(shù)，完成對(duì)公共安全的基本保障從而達(dá)到阻止、發(fā)現(xiàn)、延緩安全威脅；最好最快的解決安全威脅，保障大眾的人生安全，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，最快地恢復(fù)公共交通。

多方位的視頻處理技術(shù)運(yùn)用在客流技術(shù)統(tǒng)計(jì)上，這在軌道交通領(lǐng)域上得到了很好的應(yīng)用。軌道交通領(lǐng)域大面積使用視頻監(jiān)控設(shè)備后，實(shí)現(xiàn)了低成本、高精度、可控有效地管理氛圍。所以此類方法不僅具有很有好的實(shí)用價(jià)值，同時(shí)具備很強(qiáng)的科研價(jià)值。

2 邊緣檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)仿真

本系統(tǒng)針對(duì)人流量較大的車廂設(shè)計(jì)，為避免水平拍攝時(shí)人體目標(biāo)相互遮擋較為嚴(yán)重的問題，并且考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜程度，采用了單目攝像頭垂直拍攝方式。這樣所獲得的圖像特征比較簡(jiǎn)單，便于處理，主要是人的頭部及肩膀軀干部分，能有效避免相互遮擋問題。在過道中，背景環(huán)境一般情況下比較穩(wěn)定，不用過多考慮光照、雜物、晃動(dòng)等負(fù)面影響。

為便于計(jì)數(shù)，在過道左側(cè)與右側(cè)分別設(shè)立出入兩條準(zhǔn)線，當(dāng)有人員通過時(shí)對(duì)其進(jìn)行跟蹤計(jì)數(shù)。設(shè)置兩條準(zhǔn)線是為了防止行人在計(jì)數(shù)線附近逗留，左右晃動(dòng)對(duì)計(jì)數(shù)造成不便，出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)的現(xiàn)象，所以采用了雙線單向計(jì)數(shù)的方法對(duì)行人進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以有效地避免誤計(jì)數(shù)的產(chǎn)生。

根據(jù)本系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，可以分為兩大部分來實(shí)現(xiàn)過道行人進(jìn)出人數(shù)的統(tǒng)計(jì)。首先，要建立行人目標(biāo)檢測(cè)的各個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分割，并確保識(shí)別出來的目標(biāo)為人體目標(biāo)，將得到的目標(biāo)圖像即前景圖像進(jìn)行二值化處理，便于接下來對(duì)檢測(cè)出來的目標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。而后是建立行人目標(biāo)跟蹤計(jì)數(shù)的各個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行跟蹤，得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的方向，建立目標(biāo)坐標(biāo)并對(duì)通過計(jì)數(shù)線的目標(biāo)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

實(shí)際測(cè)試過程中，選取上海南站的數(shù)據(jù)作為測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試此算法的有效性和精確度。如表1為定義不同場(chǎng)景下的人流密度等級(jí)表。

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，高密度和告警密度的樣本比較難以獲取，所以測(cè)試中，為了滿足測(cè)試要求，等級(jí)四和等級(jí)五采用仿真樣本完成。從表2中可以驗(yàn)證出新推出的算法在復(fù)雜環(huán)境下可以對(duì)人員密度預(yù)估有較好的估計(jì)精度。低密度情況下，相同的環(huán)境不同的算法，新算法比原使用算法預(yù)估效果也有明顯的改善，符合實(shí)際需求。如圖1所示。

4 設(shè)計(jì)小結(jié)與展望

本文構(gòu)建了一套基于單攝像頭視頻檢測(cè)的過道人數(shù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)總體方案，并通過實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可以在允許存在一定誤差的情況下反應(yīng)出過道里行人通過情況，對(duì)于場(chǎng)所管理有一定現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院 上海市 200233