一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置及方法
2023-05-27 22:00:51 2
一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置及方法
【專利摘要】一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置及方法，包括前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊、控制模塊、視頻圖像處理模塊和顯示模塊；所述前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊分別用於採集與傳輸前門乘客上車、下車視頻圖像；所述控制模塊用於完成工作模式選擇、時間配置以及與用戶交互；所述視頻圖像處理模塊通過對前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊的視頻圖像進行數字圖像處理，完成識別與統計；所述顯示模塊完成實時顯示前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊採集的視頻圖像與視頻圖像處理模塊的人流量統計結果。本發明視頻圖像處理模塊進行圖像處理，視頻監控攝像頭作為視頻源，使得裝置簡單方便，體積小，實時性高，適合公交車攜帶。
【專利說明】一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於公交車裝置【技術領域】，具體涉及一種採用視頻監控自動記錄公交車人 流量的裝置及方法。
【背景技術】
[0002] 目前，已有的公交車人流量記錄方法主要分為三種：其一是駕駛員或售票員手動 記錄上下車乘客人數；其二是利用公交1C卡系統和收到的現金數量來計算乘客人數；其三 是採用超聲波、紅外和光電等設備記錄乘客人數。方法一能夠準確的統計乘客人數，但這種 人工方法工作量大，成本高；方法二可以得到每個站點持公交1C卡的乘客人數，但不能得 到每個站點使用現金的乘客人數；方法三無法分清並排同時上下車的乘客人數。
[0003] 溫保崗的專利"一種公交車人流量監測裝置"（申請號200820030375. 2)公開了一 種公交車人流量監測裝置，此裝置採用前門攝像頭和後門攝像頭攝取上下車乘客的視頻圖 像，再經與之連接的計算機進行目標辨識和統計。該專利的不足是要藉助計算機與顯示屏 來處理與顯示視頻圖像,成本高，佔用空間多，系統複雜。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提出了一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置及方 法，具有成本低、佔用空間小，裝置結構簡單的優點。
[0005] 為實現上述目的，本發明採用如下的技術方案：
[0006] -種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，包括以下子模塊：分別是前門 視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊、控制模塊、視頻圖像處理模塊和顯示模塊；其中，
[0007] 所述前門視頻輸入模塊用於採集與傳輸前門乘客上車視頻圖像；
[0008] 所述後門視頻輸入模塊用於採集與傳輸後門乘客下車視頻圖像；
[0009] 所述控制模塊用於完成工作模式選擇、時間配置以及與用戶交互；
[0010] 所述視頻圖像處理模塊通過對前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊的視頻圖像 進行數字圖像處理，完成識別與統計；
[0011] 所述顯示模塊完成實時顯示前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊採集的視頻圖 像與視頻圖像處理模塊的人流量統計結果；
[0012] 還包括存儲模塊，存儲模塊用於記錄保存視頻圖像處理模塊統計的數據，以供後 期查詢。
[0013] 所述存儲模塊採用32MX 8位Flash存儲器，保存系統配置參數和記錄各站點各時 間段統計數據。
[0014] 所述前門視頻輸入模塊與後門視頻輸入模塊通過BNC連接頭分別與安裝在公交 車前車門、後車門頂部的攝像頭相連。
[0015] 所述攝像頭信號格式為PAL/NTSC標準模擬視頻信號，NTSC為720X525030幀/ 秒，PAL 為 720 X 625025 幀 / 秒。
[0016] 所述視頻圖像處理模塊採用DSP數字圖像處理器，完成視頻圖像的分析與處理， 進行乘客人流量的統計，並將統計結果與前後門視頻圖像進行視頻合併，然後時傳輸給顯 示模塊。
[0017] 所述顯示模塊通過BNC連接頭與液晶顯示器相連，輸出格式為PAL/NTSC標準模擬 視頻信號，NTSC 為 720 X 525030 幀 / 秒，PAL 為 720 X 625025 幀 / 秒。
[0018] 一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的方法，包括以下具體步驟：
[0019] 前門視頻輸入模塊採集前門乘客上車視頻圖像並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處 理模塊，後門視頻輸入模塊採集後門乘客下車視頻圖像，並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處 理模塊，視頻圖像處理模塊進行運動目標檢測、識別與跟蹤，完成乘客人流量的統計，並將 統計結果與前面視頻圖像、後門視頻圖像，實時傳輸給顯示模塊。
[0020] 通過背景差分法去除背景並獲得目標二值圖像object (X，y)，完成運動目標檢測。
[0021] 根據提取的運動目標二值圖像，採用Sobel算子對目標進行邊緣分割獲得運動目 標輪廓，然後採用Hough變換提取運動目標頭部特徵，完成運動目標的識別；
[0022] 在圖像區域距上邊緣1/6處標為乘客下車檢測線，距下邊緣1/6處標為乘客上車 檢測線，當提取的運動目標頭部特徵點越過乘客下車檢測線時，判定為乘客下車，當運動目 標頭部特徵點越過乘客上車檢測線時，判定為乘客上車，從而完成對運動目標的跟蹤。
[0023] 與現有技術相比，本發明具有的有益效果：
[0024] 第一，由於本發明視頻圖像處理模塊進行圖像處理，視頻監控攝像頭作為視頻源， 使得裝置簡單方便，體積小，實時性高，適合公交車攜帶。
[0025] 第二，由於本發明顯示模塊還提供實時顯示前後門視頻圖像，能實時輔助駕駛員 了解公交車前後門乘客情況。
[0026] 進一步的，由於本發明集成了存儲模塊和控制模塊，能實時記錄和保存各站點各 時段的乘客人流量，並可隨時供駕駛員查詢。
[0027] 進一步的，採用高速並行運算的DSP作為視頻圖像處理器，完成視頻圖像的分析 與處理，進行乘客人流量的統計，並將統計結果與前後門視頻圖像進行視頻合併，按要求實 時傳輸給顯示模塊，使得裝置體積小，簡單方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1為本發明的裝置結構示意圖；
[0029] 圖2為本發明的人流量統計方法流程圖。
[0030] 圖中，1為前門視頻輸入模塊，2為後門視頻輸入模塊，3為控制模塊，4為視頻圖像 處理模塊，5為顯示模塊，6為存儲模塊。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0032] 參見圖1，本發明包括以下子模塊：分別是前門視頻輸入模塊1、後門視頻輸入模 塊2、控制模塊3、視頻圖像處理模塊4和顯示模塊5 ;其中，
[0033] 所述前門視頻輸入模塊1用於採集與傳輸前門乘客上車視頻圖像；
[0034] 所述後門視頻輸入模塊2用於採集與傳輸後門乘客下車視頻圖像；所述前門視頻 輸入模塊通過BNC連接頭與安裝在公交車前車門頂部的攝像頭相連，用於採集上車乘客的 視頻圖像。後門視頻輸入模塊通過BNC連接頭與安裝在公交車後車門頂部的攝像頭相連， 用於採集下車乘客的視頻圖像；所述攝像頭信號格式為PAL/NTSC標準模擬視頻信號，NTSC 為 720 X 525030 幀 / 秒，PAL 為 720 X 625025 幀 / 秒。
[0035] 所述控制模塊3用於完成工作模式選擇、時間配置以及與用戶交互；控制模塊通 過5個按鍵向系統發送操作命令。5個按鍵分別代表菜單、左調節、右調節、確定與返回命 令，用於配置系統參數和選擇工作模式。
[0036] 所述視頻圖像處理模塊4通過對前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊的視頻圖 像進行數字圖像處理，完成識別與統計；所述視頻圖像處理模塊採用DSP數字圖像處理器， 完成視頻圖像的分析與處理，進行乘客人流量的統計，並將統計結果與前後門視頻圖像進 行視頻合併，然後時傳輸給顯示模塊。其次，DSP處理器還接收控制模塊命令，完成相應操 作。
[0037] 所述顯示模塊5完成實時顯示前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊採集的視頻 圖像與視頻圖像處理模塊的人流量統計結果；所述顯示模塊通過BNC連接頭與液晶顯示 器相連，用於提供系統用戶界面功能，顯示前後門實時視頻圖像和統計結果；輸出格式為 PAL/NTSC標準模擬視頻信號，NTSC為720X525030幀/秒，PAL為720X625025幀/秒。
[0038] 本發明還包括存儲模塊6,存儲模塊6用於記錄保存視頻圖像處理模塊統計的數 據，以供後期查詢。所述存儲模塊採用32MX8位Flash存儲器，保存系統配置參數和記錄 各站點各時間段統計數據。
[0039] 參照圖2,採用視頻監控自動記錄公交車人流量的方法，包括以下步驟：前門視頻 輸入模塊1採集前門乘客上車視頻圖像並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處理模塊，後門視頻 輸入模塊2採集後門乘客下車視頻圖像，並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處理模塊4,視頻圖 像處理模塊4進行運動目標檢測、跟蹤與識別，完成乘客人流量的統計，並將統計結果與前 面視頻圖像、後門視頻圖像，實時傳輸給顯示模塊5。
[0040] 具體過程如下：
[0041] 首先攝像頭採集出入車門乘客的視頻圖像，傳輸給視頻圖像處理模塊進行運動目 標檢測、跟蹤與識別，並對根據結果進行數據統計。
[0042] ⑴視頻採集
[0043] 攝像頭安裝於公交車前後門頂部正上方位置，攝像孔向車門外方向傾斜，實時採 集出入車門乘客的視頻圖像。
[0044] (2)運動目標檢測
[0045] 通過背景差分法去除背景並獲得目標二值圖像object (X，y)，即用當前幀像素值 F(x，y)減去背景圖像對應像素值B(x，y)，當差值大於閾值T(結合實際情況取值）時取1， 其它情況取〇。
[0046]
【權利要求】
1. 一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於，包括以下子模塊： 分別是前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊、控制模塊、視頻圖像處理模塊和顯示模塊； 其中， 所述前門視頻輸入模塊用於採集與傳輸前門乘客上車視頻圖像； 所述後門視頻輸入模塊用於採集與傳輸後門乘客下車視頻圖像； 所述控制模塊用於完成工作模式選擇、時間配置以及與用戶交互； 所述視頻圖像處理模塊通過對前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊的視頻圖像進行 數字圖像處理，完成識別與統計； 所述顯示模塊完成實時顯示前門視頻輸入模塊、後門視頻輸入模塊採集的視頻圖像與 視頻圖像處理模塊的人流量統計結果。
2. 根據權利要求1所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 還包括存儲模塊，存儲模塊用於記錄保存視頻圖像處理模塊統計的數據，以供後期查詢。
3. 根據權利要求2所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 所述存儲模塊採用32MX 8位Flash存儲器，保存系統配置參數和記錄各站點各時間段統計 數據。
4. 根據權利要求1所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 所述前門視頻輸入模塊與後門視頻輸入模塊通過BNC連接頭分別與安裝在公交車前車門、 後車門頂部的攝像頭相連。
5. 根據權利要求4所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 所述攝像頭信號格式為PAL/NTSC標準模擬視頻信號，NTSC為720X525030幀/秒，PAL為 720X625025 幀 / 秒。
6. 根據權利要求1所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 所述視頻圖像處理模塊採用DSP數字圖像處理器，完成視頻圖像的分析與處理，進行乘客 人流量的統計，並將統計結果與前後門視頻圖像進行視頻合併，然後時傳輸給顯示模塊。
7. 根據權利要求1所述的採用視頻監控自動記錄公交車人流量的裝置，其特徵在於， 所述顯示模塊通過BNC連接頭與液晶顯示器相連，輸出格式為PAL/NTSC標準模擬視頻信 號，NTSC 為 720 X 525030 幀 / 秒，PAL 為 720 X 625025 幀 / 秒。
8. -種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的方法，其特徵在於，包括以下具體步 驟： 前門視頻輸入模塊採集前門乘客上車視頻圖像並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處理模 塊，後門視頻輸入模塊採集後門乘客下車視頻圖像，並將視頻圖像傳輸給視頻圖像處理模 塊，視頻圖像處理模塊進行運動目標檢測、識別與跟蹤，完成乘客人流量的統計，並將統計 結果與前面視頻圖像、後門視頻圖像，實時傳輸給顯示模塊。
9. 根據權利要求8所述的一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的方法，其特徵在 於，通過背景差分法去除背景並獲得目標二值圖像object (X，y)，完成運動目標檢測。
10. 根據權利要求8所述的一種採用視頻監控自動記錄公交車人流量的方法，其特徵 在於，根據提取的運動目標二值圖像，採用Sobel算子對目標進行邊緣分割獲得運動目標 輪廓，然後採用Hough變換提取運動目標頭部特徵，完成運動目標的識別； 在圖像區域距上邊緣1/6處標為乘客下車檢測線，距下邊緣1/6處標為乘客上車檢測 線，當提取的運動目標頭部特徵點越過乘客下車檢測線時，判定為乘客下車，當運動目標頭 部特徵點越過乘客上車檢測線時，判定為乘客上車，從而完成對運動目標的跟蹤。
【文檔編號】G07C9/00GK104112309SQ201410376744
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】何國經, 鄧啟亮, 王亮, 董維科, 謝世雄, 慄旭光, 賀偉明, 餘坦秀 申請人:西安電子科技大學