CN104112309A - 一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置及方法，包括前门视频输入模块、后门视频输入模块、控制模块、视频图像处理模块和显示模块；所述前门视频输入模块、后门视频输入模块分别用于采集与传输前门乘客上车、下车视频图像；所述控制模块用于完成工作模式选择、时间配置以及与用户交互；所述视频图像处理模块通过对前门视频输入模块、后门视频输入模块的视频图像进行数字图像处理，完成识别与统计；所述显示模块完成实时显示前门视频输入模块、后门视频输入模块采集的视频图像与视频图像处理模块的人流量统计结果。本发明视频图像处理模块进行图像处理，视频监控摄像头作为视频源，使得装置简单方便，体积小，实时性高，适合公交车携带。
Description
技术领域
本发明属于公交车装置技术领域，具体涉及一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置及方法。
背景技术
目前，已有的公交车人流量记录方法主要分为三种：其一是驾驶员或售票员手动记录上下车乘客人数；其二是利用公交IC卡系统和收到的现金数量来计算乘客人数；其三是采用超声波、红外和光电等设备记录乘客人数。方法一能够准确的统计乘客人数，但这种人工方法工作量大，成本高；方法二可以得到每个站点持公交IC卡的乘客人数，但不能得到每个站点使用现金的乘客人数；方法三无法分清并排同时上下车的乘客人数。
温保岗的专利“一种公交车人流量监测装置”(申请号200820030375.2)公开了一种公交车人流量监测装置，此装置采用前门摄像头和后门摄像头摄取上下车乘客的视频图像，再经与之连接的计算机进行目标辨识和统计。该专利的不足是要借助计算机与显示屏来处理与显示视频图像，成本高，占用空间多，系统复杂。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置及方法，具有成本低、占用空间小，装置结构简单的优点。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，包括以下子模块：分别是前门视频输入模块、后门视频输入模块、控制模块、视频图像处理模块和显示模块；其中，
所述前门视频输入模块用于采集与传输前门乘客上车视频图像；
所述后门视频输入模块用于采集与传输后门乘客下车视频图像；
所述控制模块用于完成工作模式选择、时间配置以及与用户交互；
所述视频图像处理模块通过对前门视频输入模块、后门视频输入模块的视频图像进行数字图像处理，完成识别与统计；
所述显示模块完成实时显示前门视频输入模块、后门视频输入模块采集的视频图像与视频图像处理模块的人流量统计结果；
还包括存储模块，存储模块用于记录保存视频图像处理模块统计的数据，以供后期查询。
所述存储模块采用32M×8位Flash存储器，保存系统配置参数和记录各站点各时间段统计数据。
所述前门视频输入模块与后门视频输入模块通过BNC连接头分别与安装在公交车前车门、后车门顶部的摄像头相连。
所述摄像头信号格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
所述视频图像处理模块采用DSP数字图像处理器，完成视频图像的分析与处理，进行乘客人流量的统计，并将统计结果与前后门视频图像进行视频合并，然后时传输给显示模块。
所述显示模块通过BNC连接头与液晶显示器相连，输出格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
一种采用视频监控自动记录公交车人流量的方法，包括以下具体步骤：
前门视频输入模块采集前门乘客上车视频图像并将视频图像传输给视频图像处理模块，后门视频输入模块采集后门乘客下车视频图像，并将视频图像传输给视频图像处理模块，视频图像处理模块进行运动目标检测、识别与跟踪，完成乘客人流量的统计，并将统计结果与前面视频图像、后门视频图像，实时传输给显示模块。
通过背景差分法去除背景并获得目标二值图像object(x,y)，完成运动目标检测。
根据提取的运动目标二值图像，采用Sobel算子对目标进行边缘分割获得运动目标轮廓，然后采用Hough变换提取运动目标头部特征，完成运动目标的识别；
在图像区域距上边缘1/6处标为乘客下车检测线，距下边缘1/6处标为乘客上车检测线，当提取的运动目标头部特征点越过乘客下车检测线时，判定为乘客下车，当运动目标头部特征点越过乘客上车检测线时，判定为乘客上车，从而完成对运动目标的跟踪。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
第一，由于本发明视频图像处理模块进行图像处理，视频监控摄像头作为视频源，使得装置简单方便，体积小，实时性高，适合公交车携带。
第二，由于本发明显示模块还提供实时显示前后门视频图像，能实时辅助驾驶员了解公交车前后门乘客情况。
进一步的，由于本发明集成了存储模块和控制模块，能实时记录和保存各站点各时段的乘客人流量，并可随时供驾驶员查询。
进一步的，采用高速并行运算的DSP作为视频图像处理器，完成视频图像的分析与处理，进行乘客人流量的统计，并将统计结果与前后门视频图像进行视频合并，按要求实时传输给显示模块，使得装置体积小，简单方便。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图；
图2为本发明的人流量统计方法流程图。
图中，1为前门视频输入模块，2为后门视频输入模块，3为控制模块，4为视频图像处理模块，5为显示模块，6为存储模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
参见图1，本发明包括以下子模块：分别是前门视频输入模块1、后门视频输入模块2、控制模块3、视频图像处理模块4和显示模块5；其中，
所述前门视频输入模块1用于采集与传输前门乘客上车视频图像；
所述后门视频输入模块2用于采集与传输后门乘客下车视频图像；所述前门视频输入模块通过BNC连接头与安装在公交车前车门顶部的摄像头相连，用于采集上车乘客的视频图像。后门视频输入模块通过BNC连接头与安装在公交车后车门顶部的摄像头相连，用于采集下车乘客的视频图像；所述摄像头信号格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
所述控制模块3用于完成工作模式选择、时间配置以及与用户交互；控制模块通过5个按键向系统发送操作命令。5个按键分别代表菜单、左调节、右调节、确定与返回命令，用于配置系统参数和选择工作模式。
所述视频图像处理模块4通过对前门视频输入模块、后门视频输入模块的视频图像进行数字图像处理，完成识别与统计；所述视频图像处理模块采用DSP数字图像处理器，完成视频图像的分析与处理，进行乘客人流量的统计，并将统计结果与前后门视频图像进行视频合并，然后时传输给显示模块。其次，DSP处理器还接收控制模块命令，完成相应操作。
所述显示模块5完成实时显示前门视频输入模块、后门视频输入模块采集的视频图像与视频图像处理模块的人流量统计结果；所述显示模块通过BNC连接头与液晶显示器相连，用于提供系统用户界面功能，显示前后门实时视频图像和统计结果；输出格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
本发明还包括存储模块6，存储模块6用于记录保存视频图像处理模块统计的数据，以供后期查询。所述存储模块采用32M×8位Flash存储器，保存系统配置参数和记录各站点各时间段统计数据。
参照图2，采用视频监控自动记录公交车人流量的方法，包括以下步骤：前门视频输入模块1采集前门乘客上车视频图像并将视频图像传输给视频图像处理模块，后门视频输入模块2采集后门乘客下车视频图像，并将视频图像传输给视频图像处理模块4，视频图像处理模块4进行运动目标检测、跟踪与识别，完成乘客人流量的统计，并将统计结果与前面视频图像、后门视频图像，实时传输给显示模块5。
具体过程如下：
首先摄像头采集出入车门乘客的视频图像，传输给视频图像处理模块进行运动目标检测、跟踪与识别，并对根据结果进行数据统计。
(1)视频采集
摄像头安装于公交车前后门顶部正上方位置，摄像孔向车门外方向倾斜，实时采集出入车门乘客的视频图像。
(2)运动目标检测
通过背景差分法去除背景并获得目标二值图像object(x,y)，即用当前帧像素值F(x,y)减去背景图像对应像素值B(x,y)，当差值大于阈值T(结合实际情况取值)时取1，其它情况取0。
(3)运动目标识别
根据提取的运动目标二值图像，采用Sobel算子对目标进行边缘分割获得运动目标轮廓，然后采用Hough变换提取运动目标头部特征，完成运动目标的识别。
(4)运动目标跟踪
在图像区域距上边缘1/6处标为乘客下车检测线，距下边缘1/6处标为乘客上车检测线，当提取的运动目标头部特征点越过乘客下车检测线时，判定为乘客下车，当运动目标头部特征点越过乘客上车检测线时，判定为乘客上车，从而完成对运动目标的跟踪。
(5)数据统计
根据对运动目标检测、识别、跟踪所得的信息，对乘客人数进行相应的加减运算，完成计数统计。
本发明中的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置是一种能在各时段自动记录各站点公交车上下乘客人数的装置，有两种工作模式，查询模式和记录模式，查询模式用于查询历史记录数据，记录模式用于实时记录与保存当前乘客流量数据。可随时切换到查询模式，选择时间，查看历史数据。所述记录模式下，能够实时显示统计结果与前后门当前视频图像，可以选择只显示前门视频图像与后门视频图像，或者同时缩略前后门视频图像。
具体操作步骤如下：
(1)查询模式
(1a)启动装置，选择工作模式为查询模式；
(1b)选择日期，默认为当天日期；
(1c)根据需求，还可选择是否删除所选日期的记录文件；
(2)记录模式
(2a)启动装置，选择工作模式为记录模式；
(2b)设置站点总数与站点名称，此可只在第一次配置，系统会自动保存；
(2c)设置日期，默认为当天日期；
(2d)选择实时显示模式，前门、后门或者前门加后门。
Claims (10)
1.一种采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，包括以下子模块：分别是前门视频输入模块、后门视频输入模块、控制模块、视频图像处理模块和显示模块；其中，
所述前门视频输入模块用于采集与传输前门乘客上车视频图像；
所述后门视频输入模块用于采集与传输后门乘客下车视频图像；
所述控制模块用于完成工作模式选择、时间配置以及与用户交互；
所述视频图像处理模块通过对前门视频输入模块、后门视频输入模块的视频图像进行数字图像处理，完成识别与统计；
所述显示模块完成实时显示前门视频输入模块、后门视频输入模块采集的视频图像与视频图像处理模块的人流量统计结果。
2.根据权利要求1所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，还包括存储模块，存储模块用于记录保存视频图像处理模块统计的数据，以供后期查询。
3.根据权利要求2所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，所述存储模块采用32M×8位Flash存储器，保存系统配置参数和记录各站点各时间段统计数据。
4.根据权利要求1所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，所述前门视频输入模块与后门视频输入模块通过BNC连接头分别与安装在公交车前车门、后车门顶部的摄像头相连。
5.根据权利要求4所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，所述摄像头信号格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
6.根据权利要求1所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，所述视频图像处理模块采用DSP数字图像处理器，完成视频图像的分析与处理，进行乘客人流量的统计，并将统计结果与前后门视频图像进行视频合并，然后时传输给显示模块。
7.根据权利要求1所述的采用视频监控自动记录公交车人流量的装置，其特征在于，所述显示模块通过BNC连接头与液晶显示器相连，输出格式为PAL/NTSC标准模拟视频信号，NTSC为720×52530帧/秒，PAL为720×62525帧/秒。
8.一种采用视频监控自动记录公交车人流量的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
前门视频输入模块采集前门乘客上车视频图像并将视频图像传输给视频图像处理模块，后门视频输入模块采集后门乘客下车视频图像，并将视频图像传输给视频图像处理模块，视频图像处理模块进行运动目标检测、识别与跟踪，完成乘客人流量的统计，并将统计结果与前面视频图像、后门视频图像，实时传输给显示模块。
9.根据权利要求8所述的一种采用视频监控自动记录公交车人流量的方法，其特征在于，通过背景差分法去除背景并获得目标二值图像object(x,y)，完成运动目标检测。
10.根据权利要求8所述的一种采用视频监控自动记录公交车人流量的方法，其特征在于，根据提取的运动目标二值图像，采用Sobel算子对目标进行边缘分割获得运动目标轮廓，然后采用Hough变换提取运动目标头部特征，完成运动目标的识别；
在图像区域距上边缘1/6处标为乘客下车检测线，距下边缘1/6处标为乘客上车检测线，当提取的运动目标头部特征点越过乘客下车检测线时，判定为乘客下车，当运动目标头部特征点越过乘客上车检测线时，判定为乘客上车，从而完成对运动目标的跟踪。
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