CN107274630A - 一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统 - Google Patents

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夏银生
黄�俊
李伟
王晓娟
罗静
何瑞峰
李扬
李康汉
程永照
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Abstract

本发明公开了一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，包括：摄像头、抠图模块、人口密度计算模块、密度监控模块、通讯模块、告警模块和预警模块。本发明主要解决公共场所人员拥挤的情况下，对可能造成踩踏事故进行提前预警，并对拥挤的人群进行疏散，杜绝公共场所踩踏事件的发生，为人民的生命财产作保障。

Description

一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统
技术领域
本发明涉及安全监控技术领域，尤其涉及一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，社会人员的流动、聚集等日趋频繁，公共场所人员拥挤现象凸现，踩踏事故接连发生。踩踏是指人员密集场所中，由于现场秩序失去控制，发生拥挤、混乱，导致大量人员被挤伤、窒息或踩踏致死的事故。如2004年在沙特麦加朝觑活动中发生的踩踏，直接导致约251人死亡，244人受伤；在看今年在9月份在我国昆明一所小学所发送的踩踏事故，事故造成6人死亡，26人受伤，可见公共场所人流拥挤的危害。尤其，目前国内针对踩踏事故的发送没有一种全面的数据取得及预警机制，很难遏制该类事件的发生。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统。
本发明提出的一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，包括：
摄像头，用于获取监控区域图像；
抠图模块，其内部设有用于存储扣除对象的数据库；抠图模块与摄像头连接，用于获取监控区域图像，并用于对照数据库中图像中删除监控区域中存在的扣除对象获得人口密度图像；
人口密度计算模块，连接抠图模块，用于根据人口密度图像中的地域面积和人员数量计算人口密度；
密度监控模块，其分别连接摄像头和人口密度计算模块；密度监控模块用于根据摄像头拍摄的图像建立实景模型；密度监控模块内设有密度阈值，密度监控模块还用于根据各人口密度图像对应的人口密度与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整；
通讯模块，其与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信；
告警模块，其安装在摄像头的监控区域内并与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果进行现场告警。
优选地，密度监控模块中预存有静态模型，静态模型包含所述预警系统中所有摄像头的监控区域以及区域内的稳态特征；密度监控模块用于将人口密度图像复合到静态模型中获得实景模型。
优选地，密度监控模块用于在实景模型中对人口密度大于或等于密度阈值的人口密度图像对应的区域突出显示。
优选地，还包括预警模块，其分别连接摄像头和抠图模块；预警模块用于获取摄像头拍摄的监控区域图像，并用于对监控区域中各非稳态因素进行行为分析，预警模块用于根据非稳态因素行为趋势对监控区域图像进行预测获取预设时间阈值后的预测图像；抠图模块用于参照数据库中的扣除图像对预测图像进行裁剪并获得密度预测图像；
人口密度计算模块还用于根据地域面积和人员数量计算计算密度预测图像中的人口密度作为预测密度值；密度监控模块还根据预测密度值与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整。
优选地，密度监控模块用于在实景模型中对预测密度值大于或等于密度阈值的密度预测图像对应的区域突出显示。
优选地，通讯模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信。
优选地，告警模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果进行现场告警。
本发明中，实景模型的建立，有利于对与监控区域的人员拥挤程度进行直观感受。抠图模块中扣除车辆等可容纳行人的可移动特征，以保证人口密度计算的准确。密度监控模块中建立的实景模型中对于车辆等被扣除的非稳态特征以空白处理，以减少实景复现的难度。
本发明中，通过告警模块，可通过对视频信号进行分解、分析，并能锁定及跟踪单位面积内每个人员的实时动态，根据人体行为学对锁定人员的下一步行为动态进行分析，根据当前状态的分析结果，对是否会产生踩踏事件进行预警，以此避免产生踩踏事件，给人民的生命财产提供安全保障。
本发明主要解决公共场所人员拥挤的情况下，对可能造成踩踏事故进行提前预警，并对拥挤的人群进行疏散，杜绝公共场所踩踏事件的发生，为人民的生命财产作保障。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统结构图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，包括：摄像头、抠图模块、人口密度计算模块、密度监控模块、通讯模块、告警模块和预警模块。
摄像头，安装在监控区域，用于获取监控区域图像。本实施方式中，摄像头设为多个，多个摄像头的视觉组合可对监控区域进行全景覆盖，以保证对监控区域的无死角监控。
抠图模块，其内部设有用于存储扣除对象的数据库。抠图模块与摄像头连接，用于获取监控区域图像，并用于对照数据库中图像中删除监控区域中存在的扣除对象获得人口密度图像。本实施方式中，扣除对象主要为监控区域内的稳态特征即不可移动的特征例如建筑物等，扣除对象还包括车辆等可内部载人的行驶工具等。
人口密度计算模块，连接抠图模块，用于根据人口密度图像中的地域面积和人员数量计算人口密度。本实施方式中，抠图模块处理后的人口密度图像中仅包含人员以及正容纳人员和可容纳人员的开阔空间。如此，通过人口密度图像计算出的人口密度正是监控区域露天环境的人口密度。考虑到人流拥挤情况多是发生在露天环境中，本实施方式中，仅根据人口密度图像对露天环境进行监控，有利于减少工作量，提高监控效率。
密度监控模块，其分别连接摄像头和人口密度计算模块，用于根据摄像头拍摄的图像建立实景模型。本实施方式中，密度监控模块中预存有静态模型，静态模型包含所述预警系统中所有摄像头的监控区域以及区域内的稳态特征。密度监控模块用于将人口密度图像复合到静态模型中获得实景模型。实景模型的建立，有利于对与监控区域的人员拥挤程度进行直观感受。本实施方式中，抠图模块中扣除车辆等可容纳行人的可移动特征，以保证人口密度计算的准确。密度监控模块中建立的实景模型中对于车辆等被扣除的非稳态特征以空白处理，以减少实景复现的难度。
密度监控模块内设有密度阈值，密度监控模块还用于根据各人口密度图像对应的人口密度与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整。具体的，密度监控模块用于在实景模型中对人口密度大于或等于密度阈值的人口密度图像对应的区域突出显示。例如，在实景模型中对于人口密度大于或等于密度阈值的人口密度图像对应的区域的边界以彩色线条标出。
通讯模块，其与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信。具体的，当实景模型中出现人口密度大于或等于密度阈值的区域时，通信模块与安防机构通信告警。
告警模块，其安装在摄像头的监控区域内并与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果进行现场告警。具体的，本实施方式中，告警模块包括多个与摄像头一一对应安装的报警器，当实景模型中出现人口密度大于或等于密度阈值的区域时，则启动该区域的摄像头对应的报警器进行报警。
预警模块，其分别连接摄像头和抠图模块。预警模块用于获取摄像头拍摄的监控区域图像，并用于对监控区域中各非稳态因素即可移动因素进行行为分析，预警模块用于根据非稳态因素行为趋势对监控区域图像进行预测获取预设时间阈值后的预测图像。抠图模块用于参照数据库中的扣除图像对预测图像进行裁剪并获得密度预测图像。
人口密度计算模块还用于根据地域面积和人员数量计算计算密度预测图像中的人口密度作为预测密度值。密度监控模块还根据预测密度值与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整，具体的，密度监控模块用于在实景模型中对预测密度值大于或等于密度阈值的密度预测图像对应的区域突出显示。本实施方式中，实景模型中，对于预测密度值大于或等于密度阈值的区域和人口密度大于或等于密度阈值的区域采用不同颜色的边界线进行突出显示。
本实施方式中，通讯模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信，告警模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果进行现场告警。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，包括：
摄像头，用于获取监控区域图像；
抠图模块，其内部设有用于存储扣除对象的数据库；抠图模块与摄像头连接，用于获取监控区域图像，并用于对照数据库中图像中删除监控区域中存在的扣除对象获得人口密度图像；
人口密度计算模块，连接抠图模块，用于根据人口密度图像中的地域面积和人员数量计算人口密度；
密度监控模块，其分别连接摄像头和人口密度计算模块；密度监控模块用于根据摄像头拍摄的图像建立实景模型；密度监控模块内设有密度阈值，密度监控模块还用于根据各人口密度图像对应的人口密度与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整；
通讯模块，其与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信；
告警模块，其安装在摄像头的监控区域内并与密度监控模块连接，用于根据人口密度与密度阈值的比较结果进行现场告警。
2.如权利要求1所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，密度监控模块中预存有静态模型，静态模型包含所述预警系统中所有摄像头的监控区域以及区域内的稳态特征；密度监控模块用于将人口密度图像复合到静态模型中获得实景模型。
3.如权利要求1所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，密度监控模块用于在实景模型中对人口密度大于或等于密度阈值的人口密度图像对应的区域突出显示。
4.如权利要求1至3任一项所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，还包括预警模块，其分别连接摄像头和抠图模块；预警模块用于获取摄像头拍摄的监控区域图像，并用于对监控区域中各非稳态因素进行行为分析，预警模块用于根据非稳态因素行为趋势对监控区域图像进行预测获取预设时间阈值后的预测图像；抠图模块用于参照数据库中的扣除图像对预测图像进行裁剪并获得密度预测图像；
人口密度计算模块还用于根据地域面积和人员数量计算计算密度预测图像中的人口密度作为预测密度值；密度监控模块还根据预测密度值与密度阈值的比较结果对实景模型进行调整。
5.如权利要求4所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，密度监控模块用于在实景模型中对预测密度值大于或等于密度阈值的密度预测图像对应的区域突出显示。
6.如权利要求4所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，通讯模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果与预存的安防机构通信。
7.如权利要求4所述的基于非稳态运动物体统计的防踩踏预警系统，其特征在于，告警模块还用于根据预测密度值与密度阈值的比较结果进行现场告警。
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