CN105791768A - 一种面向大型公共场所的人群密度监管系统 - Google Patents
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Abstract
该发明提供了一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，能够克服当下大型公共场所管理效率低下、人群拥堵隐患较大等问题。具体步骤如下：步骤一：摄像头持续对监控区域进行视频采集，并将图像信息分帧传送到控制模块；步骤二：控制模块对图像进行预处理后，通过三帧差法提取运动目标，利用基于底层特征的方法计算人群密度，对连续240帧平均人群密度取平均值；步骤三：判断由人群密度是否超过阈值。当处在人群密集状态，需要立刻采取疏散措施，触发预警控制系统，产生控制信号；步骤四：联动预警响应，通过通信模块通知有关部门。本发明利用了智能视频监控技术，有效提高了有关部门管理效率，保障了公共场所人民群众的生命财产安全。
Description
技术领域
本发明属于公共安全领域，涉及一种面向大型公共场所的人群密度监管系统。可用于大型公共场所人群异常的监测与预警。
背景技术
近年来，近年来，随着经济持续稳定发展，人们物质文化需要的提高，城市公共场所作为经济文化的主要载体承担着各种商业活动，娱乐活动，文化活动，交通运输活动，体育活动，宗教活动。城市公共场所数量的迅速发展，规模越来越大，人群聚集活动越来越多的出现在各种公共场所中，聚集人群的安全问题已经引起人们的高度重视。
聚集人群特别容易发生踩踏事件，例如在2014年12月31日，上海外滩发生严重人员踩踏事件，造成36人死亡，49人受伤。在传统公共安全领域，主要是通过人工监看视频对大型公共场所进行监管，但这种手段不仅准确度低，而且容易出现误判。一旦出现紧急情况，也存在应急响应速度慢的缺点。所以现在急需一种基于智能视频技术的人群密度监管系统，使对大型公共场所的紧急情况由“事后处置”变成“事前预警”。
发明内容
本发明的目的是：利用先进的图像处理技术，对大型公共场所的人群异常进行实时监测，一旦发现异常可以迅速预警，提高应急处理人员的响应速率，保障大型公共场所的人员安全，维护社会和谐稳定。
为了实现上述发明目的，本发明提出了一种面向大型公共场所的人群异常监管系统，包括人群信息的采集部分、人群密度的分析部分、预警系统控制部分、联动预警响应部分。
进一步，所述人群信息的采集部分可采用ov7670摄像头与FPGASRAM连接构成，摄像头采集到视频图像信息存储到存储器经由局域网传递给控制模块。
进一步，所述的人群密度分析部分主要通过基于纹理特征的方法对采集到的图像中的人群进行识别，从而主要对人群密度进行计算和分析处理。
进一步，所述的预警系统控制部分可采用S3C2440处理器进行人群异常信息的分析处理和控制信号的生成。
进一步，所述的联动预警响应部分可采用公共广播，远程通信等进行实现。
本发明的面向大型公共场所的人群密度监管系统具有的优点和有益效果是：利用现有的图像处理技术，对采集到的大型公共场所的图像信息中的人群密度情况进行实时检测判断，根据分析结果控制预警系统，有效提高应急处理人员的响应速率，保障了大型公共场所的人员安全，维护了社会和谐稳定。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1为结构功能图。
图2为运行流程图。
图3为人群密度分析的算法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，一种面向大型公共场所的人群密度监管系统包括：人群信息的采集部分、人群密度的分析部分、预警系统控制部分、联动预警响应部分。所述人群信息的采集部分利用布置在公共场所的摄像头，以帧的形式采集各路段上的人群状态的图像信息；所述人群密度的分析部分，利用图像处理技术中的算法对采集到的图像中运动的人群进行识别，从而对人群密度进行实时统计与分析；所述预警系统的控制部分，通过实时人群密度与预先设置的阈值进行比对判断，实际人群密度大于阈值时，产生相应的预警系统控制信号；所述联动预警响应部分利用公共场所的公共广播以及通信装置，对接收到的控制信号做出反应，实时播报当前警情，帮助疏散人群。
如图2所示，摄像头采集到公共场所的视频信息后，经由局域网将其传递到上位机即控制部分。控制部分通过图像处理技术对当前场景视频图像有效面积上的每一帧的人群密度进行检测，每固定帧数取一次平均值，判断当前人群密度是否超过阈值，根据判断结果生成相应的控制信号。为了在保证结果准确性的前提下不失去系统判断的实时性，固定帧数的选择不宜过多也不宜过少，选择每240帧进行一次取平均值计算。
根据相关研究，当公共场所人群密度为1人/平方米的时，即周围的人伸手可及已经达到危险的标准，需要进行预警。此处的人群密度指的是监控区域内的平均人群密度，单位是人/平方米。计算公式为
。
其中，i为某时刻对应的画面帧数，为第i帧画面下的总人数，s为监控画面的区域面积。方法具体流程如下。
步骤1：人群信息采集：摄像头持续对监控区域进行视频采集，并将采集到的图像信息分帧传送到控制模块。
步骤2：人群密度分析：如图3所示。控制模块首先对图像进行预处理，通过三帧差法提取运动目标，利用基于底层特征的方法计算人群密度，对连续240帧平均人群密度取平均值。
步骤2.1：读取一帧图像，利用三帧差分确定运动目标。
步骤2.2：利用基于底层特征的方法对运动目标进行人体检测，对每一个行人用一个矩形框标识，统计矩形框总数，即为人群总数。
步骤2.3：计算该帧图像的平均人群密度。
步骤2.4：计算连续240帧内平均人群密度的平均值。
步骤3：预警系统控制：判断由步骤2得到的人群密度是否超过预警值1人/平方米。当ρ>1人/平方米时，则认为此时处在人群密集状态，需要立刻采取疏散措施，触发预警控制系统，产生控制信号；否则不产生任何控制信号。
步骤4：联动预警响应：公共广播以及通信装置收到来自上位机的控制信号，做出相应的预警措施。公共广播播放预警信息，避免人群持续涌入，通信装置向有关部门发送预警信息，提高响应速率。
Claims (8)
1.一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于包括：人群信息的采集部分、人群密度的分析部分、预警系统控制部分、联动预警响应部分。
2.根据权利要求1所述的一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于：摄像头持续对监控区域进行视频采集，并将采集到的图像信息分帧传送到控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于：人控制模块首先对图像进行预处理，通过三帧差法提取运动目标，利用基于底层特征的方法计算人群密度，对连续240帧平均人群密度取平均值。
4.根据权利要求1所述的一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于：判断得到的人群密度是否超过预警值1人/平方米。
5.当ρ>1人/平方米时，则认为此时处在人群密集状态，需要立刻采取疏散措施，触发预警控制系统，产生控制信号；否则不产生任何控制信号。
6.根据权利要求1所述的一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于：公共广播以及通信装置收到来自上位机的控制信号，做出相应的预警措施。
7.公共广播播放预警信息，避免人群持续涌入，通信装置向有关部门发送预警信息，提高响应速率。
8.根据权利要求3所述的一种面向大型公共场所的人群密度监管系统，其特征在于：具体包括以下步骤：31：读取一帧图像，利用三帧差分确定运动目标；32：利用基于底层特征的方法对运动目标进行人体检测，对每一个行人用一个矩形框标识，统计矩形框总数，即为人群总数；33：计算该帧图像的平均人群密度；34：计算连续240帧内平均人群密度的平均值。
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