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基于神经网络的红外自动乘客计数方法研究

控制工程 2007年第1期14卷 62-65页

作者：沈惠平范启富上海交通大学电子信息学院上海200030

公共交通的乘客人数统计是衡量运输部门效率的一个关键标准,它也是运输服务部门制定计划、安排行程和进行预测的重要依据。为了提高公共交通乘客人数统计的准确性,介绍了使用红外传感器的自动乘客计数方法的原理和结构,该方法精度高、... 详细信息

公共交通的乘客人数统计是衡量运输部门效率的一个关键标准,它也是运输服务部门制定计划、安排行程和进行预测的重要依据。为了提高公共交通乘客人数统计的准确性,介绍了使用红外传感器的自动乘客计数方法的原理和结构,该方法精度高、成本低。同时采用神经网络算法进行模式识别,试验统计结果表明,其准确率达97%。由于红外乘客计数方法具有安全且非接触性等特点,可应用在商场、体育馆等众多场所。

关键词：自动乘客计数红外传感器神经网络

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基于视频的自动乘客计数算法研究

基于视频的自动乘客计数算法研究

作者：侯龙伟长安大学

学位级别：硕士

自动乘客计数算法作为智能公交系统中的关键技术，一直以来都是国内外学者研究的重点。该技术一般应用于公交、地铁以及商城等客流密集的场所，其统计结果可为决策者提供实时的客流量信息，为车辆调度、线路安排等决策提供依据。论文主... 详细信息

自动乘客计数算法作为智能公交系统中的关键技术，一直以来都是国内外学者研究的重点。该技术一般应用于公交、地铁以及商城等客流密集的场所，其统计结果可为决策者提供实时的客流量信息，为车辆调度、线路安排等决策提供依据。论文主要研究了APC系统的乘客目标检测算法与乘客自动跟踪计数算法。考虑到乘客计数系统中目标互相遮挡较为频繁且处理较为复杂，将摄像头安装于公交车上下车门处，使用俯拍方式将乘客间的遮挡频率降到最低。在自动乘客计数算法中，首先是图像预处理，论文使用基于直方图统计与多帧平均混合算法提取视频背景，使用Canny边缘检测算法提取视频帧的边缘信息，并使用背景边缘算法剔除视频帧中的大部分背景;然后是乘客头部识别，论文在试验了最小二乘拟合圆检测与Hough变换圆检测两种较为经典的圆形轮廓识别技术的基础上，选用基于梯度的Hough变换圆检测算法完成乘客头部轮廓的识别，并使用动态链表累加阵列和距离映射表提高其实时性，而在最优乘客头部轮廓提取中，论文综合使用了灰度置信度、弧长置信度、分布置信度以及匹配误差置信度，从候选头部轮廓集合中提取最优的乘客头部轮廓;最后是乘客自动跟踪计数，为了解决乘客上下车过程中头部轮廓大小变化明显以及运动速度过快的问题，本文使用基于Kalman滤波预测的CamShift目标跟踪算法完成乘客的跟踪与计数。实验表明论文使用的算法能够有效地消除背景图像中的噪声以及背景边缘，能够较准确地识别乘客目标并对其跟踪计数。但对于非类圆乘客头部识别的精确度需要在后续工作中进一步提高。

关键词：自动乘客计数 Hough变换 CamShift目标跟踪 Kalman预测

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基于DTW的红外自动乘客计数方法研究

基于DTW的红外自动乘客计数方法研究

作者：王君伟上海交通大学

学位级别：硕士

智能交通系统的迅速发展加速了交通运输进入信息时代的步伐,乘客计数系统是交通信息的重要组成部分之一,是一个亟待解决的难题,得到有关部门的充分重视。传统的统计方法存在诸多弊端,因此,需要探索一种廉价、实时、可行的方法。基于红... 详细信息

智能交通系统的迅速发展加速了交通运输进入信息时代的步伐,乘客计数系统是交通信息的重要组成部分之一,是一个亟待解决的难题,得到有关部门的充分重视。传统的统计方法存在诸多弊端,因此,需要探索一种廉价、实时、可行的方法。基于红外传感器的计数方法有其独特的优点,将是的最好的选择之一。动态时间规整算法(Dynamic Time Warping, DTW)在语音信号处理中得到普遍的应用,并且在孤立词识别应用中已达到较高的精度。由于所采集的乘客上下车红外信号与语音信号有很大的相似性,所以笔者尝试将该算法引入上下车自动乘客计数系统。本文以聚类算法选择适应性极强的信号作为参考模板,通过端点检测从采样信号序列中提取有效的待测信号,并与各参考模板进行匹配,选取匹配最好的作为最佳结果,来统计乘客上下车人数。由于动态时间规整算法对端点检测的结果依赖性很强,因此要想得到较高的统计精度,就必须对信号的端点进行良好的检测。本文在仔细研究信号端点特征的基础上提出了的适用本课题的端点检测方法,并对DTW算法的匹配函数搜索范围进行了改善,使得动态时间规整算法在该领域得到很好的应用。本文将主被动红外传感器进行融合,在VC环境下对端点检测、DTW算法进行软件实现。为了更直观地观察端点检测、DTW算法设计的有效性,本文进行离线仿真。仿真显示能很好地确定信号的端点和识别上下车人数,统计结果表明准确率高达97%。使用红外传感器的计数系统由于它的成本低、安全且具有非接触性等优点,在商场、体育馆等众多场合都可以使用,因此该系统具有很好的实用价值和广阔的市场前景。

关键词：自动乘客计数红外传感器端点检测动态时间规整

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长途客运汽车自动乘客计数系统研究

现代电子技术 2009年第23期32卷 191-193页

作者：邹显圣大连职业技术学院辽宁大连116037

长途客车的超员问题所造成的交通事故占有很大比重,对社会和家庭都将造成严重的影响。长途客运汽车自动乘客计数系统是一种小型独立工作设备,可以使长途汽车的超载、超员情况得到控制,从而减少长途客运车辆的重、特大道路交通事故的发... 详细信息

长途客车的超员问题所造成的交通事故占有很大比重,对社会和家庭都将造成严重的影响。长途客运汽车自动乘客计数系统是一种小型独立工作设备,可以使长途汽车的超载、超员情况得到控制,从而减少长途客运车辆的重、特大道路交通事故的发生机率。综述了长途客运车辆自动乘客计数系统的研究现状,结合现有自动乘客计数系统的特点,建立了长途客运汽车自动乘客计数系统,并给出了该自动乘客计数系统的功能和原理。随着长途客运管理自动化、信息化和规范化进程的加快,本系统将在长途客运领域中得到广泛的应用,同时也必将具有较强的推广价值和应用前景。

关键词：长途客车交通事故自动乘客计数存储

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随身物品特征提取乘客计数方法研究

计算机工程与应用 2009年第2期45卷 201-204页

作者：郑力明潘忻暨南大学信息科学技术学院电子工程系广州510632

提出了一种基于随身物品特征识别的自动乘客计数方法,其目的在于实现公交线路上任意两站间的客流统计。该算法的原理是通过提取乘客身高体型特征、随身物品的颜色位置特征来对乘客进行识别和跟踪。针对公交车自动乘客计数的特点,本算法... 详细信息

提出了一种基于随身物品特征识别的自动乘客计数方法,其目的在于实现公交线路上任意两站间的客流统计。该算法的原理是通过提取乘客身高体型特征、随身物品的颜色位置特征来对乘客进行识别和跟踪。针对公交车自动乘客计数的特点,本算法引入特殊的中值滤波、腐蚀膨胀和相关性分析等操作,能有效地辨识出乘客目标及其随身物品信息。并通过分区域处理进一步简化运算。最后通过公交车视频的图像处理实验,证明该算法切实可行。

关键词：自动乘客计数特征提取颜色纹理分区域处理

基于聚偏二氟乙烯步态智能检测的乘客计数系统

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计算机应用 2015年第12期35卷 3602-3606页

作者：谢瑜胡昕彤孟希赟刘云杰厦门大学物理与机电工程学院福建厦门361005

针对现有的以低成本、耐损耗的聚偏二氟乙烯(PVDF)为压电材料的客流计数传感器存在的误计数、漏计数而导致精度不够的问题,提出了一种基于PVDF步态智能检测技术的乘客计数系统。采用ANSYS软件对乘客上下车步态作应力分析,观察PVDF压电... 详细信息

针对现有的以低成本、耐损耗的聚偏二氟乙烯(PVDF)为压电材料的客流计数传感器存在的误计数、漏计数而导致精度不够的问题,提出了一种基于PVDF步态智能检测技术的乘客计数系统。采用ANSYS软件对乘客上下车步态作应力分析,观察PVDF压电信号的分布规律,设计多输入信号调理电路获取多通道足底信号,结合信号处理算法,设计了传感器机械结构和基于实验室虚拟仪器集成环境(Lab VIEW)的公交车人数统计系统。实验结果表明,该系统平均计数误差为5.3%,与已有的PVDF客流计数传感器相比,提高了精度;与视频图像计数和人体红外检测技术相比,大大降低了成本,具有很高的实用性,可以广泛应用于我国公共交通客运车。

关键词：自动乘客计数聚偏二氟乙烯薄膜受力分析电路设计实验室虚拟仪器集成环境

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基于图像序列的多乘客目标识别和计数的研究

基于图像序列的多乘客目标识别和计数的研究

作者：马灵飞天津大学

学位级别：硕士

自动乘客计数（Automatic Passenger Counting,APC）技术是不需要人工干预,通过一定的检测方法,对一定场所内人流大小的统计。自动乘客计数尤其是现代化智能公交系统的一个重要功能模块,为公交实时调度、优化和预测提供决策依据。优秀... 详细信息

自动乘客计数（Automatic Passenger Counting,APC）技术是不需要人工干预,通过一定的检测方法,对一定场所内人流大小的统计。自动乘客计数尤其是现代化智能公交系统的一个重要功能模块,为公交实时调度、优化和预测提供决策依据。优秀的客流计数系统能够精确记录乘客流量,节约商业运作成本,便于管理者实时了解运营情况,实现更高效的公交系统的运营管理。相比于其它自动乘客计数系统,基于数字图像处理技术的自动乘客计数方法日趋成为现代化智能交通系统领域的研究热点问题。其中,多运动目标检测与计数的功能设计是该研究的核心。多运动目标检测与计数的结果直接影响整个系统精度。本文采用数字图像处理平台,提出了一种新的基于图像序列的多乘客目标识别算法,构建以摄像头采集的实时图像为输入的自动乘客计数系统。通过自动图像识别手段,系统自动输出上下车乘客人数。多乘客目标识别需要同时实现多乘客目标检测、多乘客目标跟踪、多乘客目标计数这三个部分的功能。光照、人头遮挡和天气变化等因素会影响系统功能的实现。为提高图像检测的鲁棒性,本文以自适应的模型方法为背景图像进行建模。在乘客目标识别方面,利用人头与圆形之间的相似度构造评价模型,减小系统计算量,提高效率。在目标跟踪方法的选择上,利用包含颜色信息和概率特征的Mean Shift算法设计仿射变换,提高系统的鲁棒性。计数方法的研究中,提出目标序列概念,实现对公交车运动目标的跟踪和计数。本文对基于图像序列的多乘客目标识别和计数中的新技术、新方法进行实验仿真。通过实验表明,系统能够有效掌控不同时间不同区域的客流信息,实现对上下车客流量的准确统计。从而,本研究为智能交通系统提供科学依据。

关键词：自动乘客计数运动目标检测特征提取运动目标跟踪

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基于彩色图像的公交车乘客运动目标识别研究

基于彩色图像的公交车乘客运动目标识别研究

作者：陈新北京交通大学

学位级别：硕士

公交实时预测、优化和调度是智能交通领域重要的研究课题,其主要的问题集中在如何精确地采集实时的公交车乘客上下车的时间和地点。自动乘客计数(Automatic Passenger Counting, APC)技术是解决该问题可行性最高的方法之一。目前,国外的... 详细信息

公交实时预测、优化和调度是智能交通领域重要的研究课题,其主要的问题集中在如何精确地采集实时的公交车乘客上下车的时间和地点。自动乘客计数(Automatic Passenger Counting, APC)技术是解决该问题可行性最高的方法之一。目前,国外的APC一般是采用门道红外光束方法或踏板压力垫子方法来实现,但是这些方法都无法适用于我国公交车乘客上下车过程拥挤无序且客流密度大的现状,而且现有的基于图像处理的乘客目标识别技术也无法做到实时和精度兼顾。本文针对现有方法的不足,通过对公交车运营环境及乘客上下车图像的深入分析,提出一种新的基于彩色图像的公交车乘客运动目标识别算法,该算法对光照、阴影不敏感,而且能适应拥挤无序情况。同时,还搭建了以网络摄像头采集实时彩色图像作为输入,PC平台的通用处理器为载体,显示器输出结果的实时自动乘客计数系统实验环境,并且将提出的算法在PC平台上实现。通过大量的实验结果表明,本文提出的算法能对乘客运动目标进行快速有效的识别,具有较好的实时性和较高的精度。

关键词：自动乘客计数运动目标识别彩色图像

基于彩色视频图像序列的公交车多乘客运动目标识别技术研究

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基于彩色视频图像序列的公交车多乘客运动目标识别技术研究

作者：闫川重庆大学

学位级别：硕士

自动乘客计数(Automatic Passenger Counting,APC)技术是自动收集乘客上下车时间和地点的最有效方法之一,是实现公交实时调度、优化和预测的基础。由于我国公交上下车客流密度较大,过程拥挤、无序,从而使得目前国外广泛使用的基于门道... 详细信息

自动乘客计数(Automatic Passenger Counting,APC)技术是自动收集乘客上下车时间和地点的最有效方法之一,是实现公交实时调度、优化和预测的基础。由于我国公交上下车客流密度较大,过程拥挤、无序,从而使得目前国外广泛使用的基于门道红外光束乘客识别技术和踏板压力垫子乘客识别技术应用于我国公交客流量统计时精度不高,无法满足客流信息采集的需求。多乘客目标识别是自动乘客计数技术的核心。直接决定了自动乘客计数系统的精度。本文针对现有识别技术的不足,采用数字图像处理平台,提出了一种新的多乘客运动目标识别算法。从而构建了以摄像头采集的实时图像为输入,自动图像识别为手段,输出为上下车乘客人数的自动乘客计数系统。本文提出的多乘客目标识别包括多乘客目标检测和多乘客目标跟踪两个部分。针对乘客上下车图像序列的特点,提出了一种结合图像灰度梯度和彩色直方图信息的人头识别算法。首先利用梯度信息排除图像中非头部背景对头部目标的干扰,同时利用彩色直方图算法适应识别目标的形状变化以及背景中的纹理对识别目标的影响,然后对两部分算法的结果进行规一化处理,实现两者的相互补充。这样,通过结合彩色直方图和灰度梯度信息的算法,则可以较成功地对目标进行准确的检测。在多运动目标跟踪方面,采用Meanshift跟踪算法对已经检测到的目标实施跟踪。由于Meanshift算法以颜色信息和无参数概率模型为基础,因此具有较好的鲁棒性,特别是对于目标形状的变化,具有很低的敏感性。在本文中引入Meanshift算法,可以较好地处理应用环境中的人头变形和光照干扰等情况。同时,结合了Kalman滤波器来解决目标快速移动所造成目标跟踪丢失的问题。本课题对采集的乘客上下车图像序列进行了实验,基于多目标识别的自动乘客计数技术能较有效地实现上下车人数的统计。实验结果表明,本文提出的多目标识别算法能有效地进行多乘客运动目标识别,具有较高的精度及可行性。

关键词：自动乘客计数多乘客目标识别彩色直方图