公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模式識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，在人機(jī)交互技術(shù)，訪問控制，公安警察部門的刑事偵破、個(gè)人的身份識(shí)別等領(lǐng)域迫切需要有效的身份檢測(cè)，而現(xiàn)有的檢測(cè)方式都有各自無法彌補(bǔ)的缺點(diǎn)，視網(wǎng)膜檢測(cè)無法確保對(duì)人體的安全性、指紋和掌紋檢測(cè)既不隱蔽有需要被檢測(cè)者的主動(dòng)配合，不能滿足實(shí)際應(yīng)用的的需要，急需一種新的檢測(cè)方法。而對(duì)于公交來說，一般公交客流統(tǒng)計(jì)采用紅外檢測(cè)、刷卡計(jì)數(shù)，投幣數(shù)量統(tǒng)計(jì)來達(dá)到客流的技術(shù)目的，但是相對(duì)來說還是存在統(tǒng)計(jì)不精確、統(tǒng)計(jì)繁雜等不足點(diǎn)，對(duì)于公交客流來說，同樣也急需一種更加快捷的方式方法來達(dá)到更精確的客流統(tǒng)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法，包括樣本的創(chuàng)建、目標(biāo)的分析及目標(biāo)檢測(cè)計(jì)數(shù)，
(1)圖像采集:在公交車門上方設(shè)置單目攝像頭，從攝像頭拍攝的視頻中采集上下車乘客的頭部頭像，對(duì)獲得的頭像進(jìn)行灰度化處理，然后進(jìn)行大批量存儲(chǔ)；
(2)圖像處理:采用開源程序opencv_createsamples為級(jí)聯(lián)分類器準(zhǔn)備訓(xùn)練用的正樣本、負(fù)樣本和測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)作為參考然后再結(jié)合正樣本提取有價(jià)值的圖像，正樣本是從一系列事先標(biāo)記好的圖像中創(chuàng)建的含有目標(biāo)的圖片，正樣本圖片裁剪成同一尺寸；正樣本存儲(chǔ)于一個(gè)與背景描述文件類似的文本文件，文本文件中的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)圖像文件，每行的第一個(gè)元素為圖像文件名，后面是物體的數(shù)目，最后是物體位置和大小的描述，通過opencv_createsamples程序創(chuàng)建包含正樣本的vec文件；使用opencv_createsamples生成能被opencv_traincascade程序支持的正樣本，將物體實(shí)例從圖像中摳取出，然后將之調(diào)整尺寸到目標(biāo)尺寸，然后保存到輸出為以*.vec為擴(kuò)展名的文件，以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)圖像，將 opencv_createsamples.exe 和 opencv_traincascade.exe 放到圖片文件夾的上層目錄，生成的正樣本的數(shù)目以及隨機(jī)的程度通過opencv_createsamples的命令行參數(shù)控制;
負(fù)樣本是圖像中不包含待檢測(cè)的物體的其他的由單目攝像頭拍攝的圖像，負(fù)樣本的圖像尺寸大于訓(xùn)練窗口的尺寸。用于摳取負(fù)樣本的圖像文件名被列在一個(gè)純文本文件中，純文本文件的每行是一個(gè)文件名；
(3)級(jí)聯(lián)分類器訓(xùn)練:利用開源的opencv_traincascade并結(jié)合LBP的紋理特征算法將搜集到的正、負(fù)樣本進(jìn)行訓(xùn)練，利用充足的數(shù)據(jù)，將多個(gè)弱分類器通過集成的方式生成高精度的強(qiáng)分類器，多個(gè)強(qiáng)分類器組成級(jí)聯(lián)分類器，級(jí)聯(lián)分類器加入閾值算法，小于圖片特征值的為有價(jià)值的頭像，將經(jīng)過級(jí)聯(lián)分類器訓(xùn)練的圖像以xml的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)使用篩選級(jí)把強(qiáng)分類器聯(lián)到一起；
(4)將單目攝像頭所拍攝到的視頻進(jìn)行取幀，將級(jí)聯(lián)分類器訓(xùn)練出的XML文件導(dǎo)入，結(jié)合LBP紋理特征進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù)；然后級(jí)聯(lián)分類器檢測(cè)程序直接調(diào)用opencv的檢測(cè)函數(shù)，得到頭部的矩形坐標(biāo)和長(zhǎng)寬，然后直接得到乘客的頭部中心點(diǎn)坐標(biāo)值；
(5)將第一幀所生成的的頭像中心點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)利用歐氏距離算法與第二幀的頭像中心點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)之間距離進(jìn)行對(duì)比，小于NC值的話為同一個(gè)人，大于NC值則不為同一個(gè)人，在為同一個(gè)人的情況下繼續(xù)與第三幀進(jìn)行比較，如果采用歐氏距離后還小于NC閾值，則繼續(xù)往下進(jìn)行比較，由此來判斷是否為同一個(gè)人以及其頭部圖像運(yùn)行軌跡；
(6)上述步驟為一個(gè)人頭像及運(yùn)動(dòng)軌跡的判斷過程，與此同時(shí)在車門的位置利用立體學(xué)原理，結(jié)合單目攝像頭的位置、廣角、焦距、深度等因素劃出梯形檢測(cè)線，以乘客頭部中心點(diǎn)運(yùn)行軌跡的起始點(diǎn)在攝像頭的范圍內(nèi)的位置來判斷乘客的上下車客流人數(shù)，同時(shí)利用乘客頭部運(yùn)行軌跡通過檢測(cè)線并最終運(yùn)行出攝像頭范圍的數(shù)量來統(tǒng)計(jì)客流人數(shù)。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:
用乘客頭部中心點(diǎn)所形成的坐標(biāo)點(diǎn)所形成運(yùn)行軌跡的起始點(diǎn)通過梯形檢測(cè)線并最終運(yùn)行出攝像頭范圍的數(shù)量來輕松記錄上下車的乘客數(shù)量，化繁為簡(jiǎn)。簡(jiǎn)單實(shí)用、以此來統(tǒng)計(jì)客流數(shù)量將極大地提高客流統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，具有普及的極大可能性。有效克服了傳統(tǒng)的客流計(jì)數(shù)方法在乘客擁擠和光線變化時(shí)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確度差的缺點(diǎn)，很好的解決了客流量擁擠時(shí)客流計(jì)數(shù)的問題，達(dá)到了精確客流計(jì)數(shù)的目的，為智能公共交通系統(tǒng)提供了實(shí)時(shí)、清楚、準(zhǔn)確的乘客交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法的總體流程圖；
圖2為本發(fā)明公交客流精確統(tǒng)計(jì)方法的檢測(cè)計(jì)數(shù)部分程序流程圖；
圖3為梯形檢測(cè)線檢測(cè)圖一；
圖4為梯形檢測(cè)線檢測(cè)圖二；
圖中:1.梯形檢測(cè)線。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明的具體實(shí)施例如圖1-4所示:
1、在公交車門上方設(shè)置單目攝像頭，從攝像頭拍攝的視頻中采集上下車乘客的頭部頭像，對(duì)獲得的頭像進(jìn)行灰度化處理，然后進(jìn)行大批量存儲(chǔ)。
[0008]2.0penCV 的全稱是:0pen Source Computer Vis1n Library。OpenCV 是一個(gè)基于(開源)發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺庫，可以運(yùn)行在Linux、Windows和Mac OS操作系統(tǒng)上。它輕量級(jí)而且高效——由一系列C函數(shù)和少量C++類構(gòu)成，同時(shí)提供了 Python、Ruby、MATLAB等語言的接口，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺方面的很多通用算法；
采用開源程序opencv_createsamples為級(jí)聯(lián)分類器準(zhǔn)備訓(xùn)練用的正樣本、負(fù)樣本和測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)作為參考然后再結(jié)合正樣本提取有價(jià)值的圖像，正樣本也可從一系列事先標(biāo)記好的圖像中創(chuàng)建。標(biāo)記信息可以存儲(chǔ)于一個(gè)文本文件，與背景描述文件類似。文件中的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)圖像文件。每行的第一個(gè)元素為圖像文件名，后面是物體的數(shù)目，最后是物體位置和大小的描述(X，y, Width, height)，因?yàn)樵谟?xùn)練中，訓(xùn)練程序并不關(guān)心包含正樣本的vec文件如何生成的，也可以自己寫程序來生成vec文件。但是OpenCV提供的工具中，只有opencv_createsamples程序能夠創(chuàng)建包含正樣本的vec文件；
正樣本就是含有目標(biāo)的圖片，正樣本圖片裁剪成同一尺寸，便于后期的說明文件的建立。opencv_createsamples能夠生成能被opencv_traincascade程序支持的正樣本數(shù)