基于深度图像的公交车车载人流统计系统的制作方法

本发明属于公交人流统计技术领域，具体涉及一种基于深度图像的公交车车载人流统计系统。

背景技术：

传统意义上的人流统计是通过对一个具体场景中的人员进行运动跟踪和计数，达到人流统计的作用。目前主要是通过摄像头获取人的灰度或彩色图像，并利用图像处理和分析方法进行某种特定目的的识别，由于传统摄像头都是二维图像，图像质量受光线影响较大，同时二维图像存在近大远小的问题，这样的工作对人流统计的误差大、算法鲁棒性低、对场景融合度差，具有很大的局限性。但随着人工智能和模式识别技术发展，多模态的数据采集设备日益增多并被大量使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种基于深度图像的公交车车载人流统计系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于深度图像的公交车车载人流统计系统，包括：

图像采集终端，安装在公交车车门口顶部，用于在车辆启动后根据前端处理器的图像采集设备启闭信号进行启闭，在车门开启后至关闭期间采集车门口乘客的深度图像；

前端处理器，与所述图像采集终端及车辆自动控制系统相连接，用于根据自所述车辆自动控制系统传来的车辆状态信号，输出图像采集设备启闭信号，并根据所述图像采集终端采集的车门口乘客深度图像进行乘客计数统计；

控制中心，与所述前端处理器通过所述车辆自动控制系统相连接，用于根据所述前端处理器的乘客计数统计结果，对公交车上人流量进行汇总统计。

所述图像采集终端包括深度图像传感器。

所述图像采集终端还包括高清彩色图像传感器，用于与所述深度图像传感器同步采集高清彩色图像，并对所述深度图像传感器采集的深度图像进行标定。

所述前端处理器包括DSP处理器、与所述DSP处理器连接的用于对所述深度图像传感器采集的深度图像处理以进行乘客计数统计工作的GPU算法处理器以及用于本地图像数据存储的存储卡；所述GPU算法处理器连接图像采集终端并连接所述存储卡，所述DSP处理器与所述车辆自动控制系统相连接以获取车辆控制信号而获得车辆状态，包括车门状态以及车辆运动状态。

所述前端处理器与车辆自动控制系统之间，所述前端处理器与所述图像采集终端之间通过无线通信模块相连接，实现数据的传送。

所述无线通信模块采用3G/4G或WIFI模块。

本发明通过采集公交车上下车过程中乘客的深度图像，并对图像中的乘客进行提取、识别和跟踪，可以对公交车上下车过程中的乘客进行计数，达到人流统计的要求。

附图说明

图1出示了本发明的基于深度图像的公交车车载人流统计系统的安装布置示意图；

图2出示了本发明的基于深度图像的公交车车载人流统计系统的荼流程示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

参见图1所示，一种基于深度图像的公交车车载人流统计系统，包括：

图像采集终端，安装在公交车车门口顶部，用于在车辆启动后根据前端处理器的图像采集设备启闭信号进行启闭，在车门开启后至关闭期间采集车门口乘客的深度图像；

前端处理器，与所述图像采集终端及车辆自动控制系统相连接，用于根据自所述车辆自动控制系统传来的车辆状态信号，输出图像采集设备启闭信号，并根据所述图像采集终端采集的车门口乘客深度图像进行乘客计数统计；

控制中心30，与所述前端处理器通过所述车辆自动控制系统40相连接，用于根据所述前端处理器的乘客计数统计结果，对公交车上人流量进行汇总统计。

需要说明的是，本发明中，所述前端处理器可以通过安装现有人流算法模块实现对人流的计数统计，所述控制中心可以通过安装现有人流统计模块实现对人流的汇总计数统计，该人流算法以及人流统计为现有技术，本发明不再进行详细说明其人流计数及汇总流程。

具体实现上，所述图像采集终端采用深度图像传感器，用于采集最高640*480的深度图像，所述深度图像传感器分别安装在公交车的上车门以及下车门的门口顶部，公交车上有几个上车门或多个下车门，就安装几个深度图像传感器，参见图1所示，图1所示的公交车100有一个上车门110、一个下车门120，则在上车门安装一个上车深度图像传感器，在下车门安装一个下车深度图像传感器；对应的，所述前端处理器的数量与所述深度图像传感器的数量一致，包括多个前端处理器，如图1所示，包括一个上车前端处理器11与一个下车前端处理器21，分别对应与相应的上车深度图像传感器10、下车深度图像传感器相连接20，分别实现对相应的深度图像传感器进行控制并根据深度图像传感器采集的深度图像进行乘客计数统计，包括启动深度图像传感器进行图像采集并进行乘客计数统计，或关闭深度图像传感器、停止计数统计等操作。

所述前端处理器、控制中心以及车辆自动控制系统40可以安装在车体内上部130的相应位置，如图1所示。

作为一个实施例，本发明中，所述前端处理器包括DSP处理器、与所述DSP处理器连接的GPU算法处理器以及用于本地图像数据存储的存储卡；所述GPU算法处理器连接图像采集终端并连接所述存储卡，所述DSP处理器与所述车辆自动控制系统相连接，所述车辆自动控制系统连接控制中心，用于获取车辆控制信号而获得车辆状态，包括车门状态以及车辆运动状态，如上车门状态（开启/关闭），下车门状态（开启/关闭），车辆运动状态（熄火/运行中），并根据获得的车辆状态，输出计数指令给所述GPU算法处理器，由所述GPU算法处理器根据所述DSP处理器的计数指令，对所述深度图像传感器采集的深度图像处理，进行乘客计数统计工作。

需要说明的是，本发明中，所述GPU算法处理器内嵌入式安装有人流算法模块，用于负责人流算法的计算与运行，对采集的乘客深度图像进行处理，包括通过前景提取以及人员定位跟踪技术，以识别跟踪深度图像内的人员，实现人员计数统计的功能。所述人流算法模块可以采用现有技术人流统计技术实现。

作为一个实施例，所述前端处理器与车辆自动控制系统之间，所述前端处理器与所述图像采集终端可以通过无线通信模块相连接，实现数据的传送，如将从图像采集终端获取的图像数据无线传送到前端处理器，并将前端处理器的乘客计数统计结果无线传送到控制中心，或是将图像数据无线传送到控制中心，进行数据存储，并在所述控制中心进行车内人流统计计算完成获得人流统计计算结果，将获得的人流统计计算结果存储或传送到远程的上位机监控系统进行存储。

所述无线通信模块可以是采用3G/4G或WIFI进行无线通信和数据传输。

需要说明的是，本发明中，所述控制中心设有人流统计装置，用于利用人流统计算法，将多个前端处理器的乘客计数结果进行计数分析汇总，存储和传输最终的人流统计结果，并可以通过连接的显示器播放2020欧洲杯投注官网 图像。

所述人流统计装置可以采用现有技术人流统计技术实现。

所述的控制中心可以是一个单片机，如一个MCU控制器等或是一个ARM最小控制系统。所述车辆自动控制系统可以为公交车的现有自动控制系统，其可以实现实时反映车辆的状态，包括车门的状态以及车辆的运行状态，该车辆的状态可以由所述前端处理器获得而用于以此为根据来控制图像采集设备的开启或关闭等。

作为一个实施例，所述图像采集终端还包括有高清彩色图像传感器，用于与深度图像传感器一起，同步采集最高640*480的深度图像和1080P的高清彩色图像，并能实现对深度图像传感器采集的乘客深度图像的准确标定，以提高人流统计的准确率。

本发明提出的所述基于深度图像的公交车车载人流统计系统的控制流程具体如下，参见图2所示：

步骤1、车辆启动；

S101:控制中心被激活，控制中心通过车辆自动控制系统连接前端处理器，如连接正常则获得车辆状态后向前端处理器发出车辆启动信号；如连接不正常，进入步骤4；

S102:前端处理器激活图像采集终端，并测试与图像采集终端的连接状态，同时测试图像采集终端的图像采集状态，如一切正常，则进入步骤2；否则进入步骤4；

步骤2、前端处理器根据从车辆自动控制系统处获得的车辆状态进行以下不同操作：

S201:车门开启前，启动深度图像传感器，开始获取车门口处原始深度图像，并更新背景模型。

S202:车门开启，实时对深度图像进行前景提取和人员定位跟踪处理，并进行乘客计数统计；

S203:车门关闭，前端处理器停止深度图像采集，并停止计数统计，同时将计数结果传输给控制中心；

S204:控制中心获得所有前端处理器的计数统计结果后，通知前端处理器计数完成，前端处理器对计数结果归零，并准备下一次计数操作；然后重复步骤S201-S204；

步骤3、控制中心车内人流统计

控制中心获得所有前端处理器的计数结果后，根据人流统计算法对车内人流进行统计，并标注时间戳和地点位置信息；并将统计结果通过3G/4G实时传输给监控中心或指定接收地点；也可以通过WIFI传输给指定设备；

步骤4、车辆熄火后操作

控制中心通过车辆自动控制系统向前端处理器车辆发出熄火状态信号，3分钟之后，没有新的状态改变情况下，前端处理器关闭图像采集终端；5分钟之后，控制中心关闭前端处理器；10分钟之后控制中心关闭，等待下一次车辆启动时被激活。

本发明提出的基于深度图像的公交车车载人流统计系统，可以实现在线实时公交车上人流统计，由于采用了深度传感器，使得图像不受光线影响，统计结果更加准确。通过控制中心的车辆自动控制系统与前端处理器联动，有效解决了计数时间和数据传输的控制问题，使系统更加灵活易用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。