CN112164218A - 一种基于人脸识别技术的人行过街系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于人脸识别技术的人行过街系统，它包括信号控制机、人脸识别统计装置和倒计时模块，在某一实施例中，所述人脸识别统计装置通过获取待行区的第一类图像识别统计待行区的行人人数；所述信号控制机包括第一判决模块、第二判决模块和第三判决模块，通过上述若干判决模块来决定倒计时模块的工作状态，从而控制行人过街。本发明还提供了一种基于人脸识别技术的人行过街系统方法，该方法能够提高人行道机动车和行人的过街效率，使得过街过程更加智能化。

Description

一种基于人脸识别技术的人行过街系统和方法

技术领域

本发明属于交通控制技术领域，具体来说，涉及一种基于人脸识别技术的人行过街系统和方法。

背景技术

交叉口是机动车、非机动车，行人混行实现各类交通汇合、转换、通过的地方，极易交通事故频发，所以一般都需要通过红绿灯系统来配合调节车辆和行人的通过。

但是，目前的行人过街方案实现相当的简单粗暴，主要存在以下几个方面的问题：(1)、行人过街的间隔时间是不变的，有时候机动车少，而等待区的行人多，在机动车通行的过程中，如果通行时间还没到，那么行人就得一直等待，这样通行效率就比较低，没有考虑行人、机动车各自的使用体验及平衡二者之间的关系，而效率比较高的情况是让机动车停下，放行行人；(2)、对于需要行人触发按钮的装置又需要行人自行请求，不够智能，而且使用方式不清楚，导致无限期等待而延误过街。

发明内容

针对现有技术存在的过街效率低、过街方法不够智能的问题，本发明提供了一种能够提高过街效率、行人过街更加智能化的基于人脸识别技术的人行过街系统。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于人脸识别技术的人行过街系统，包括信号控制机、人脸识别统计装置和倒计时模块；

所述人脸识别统计装置用于统计待行区的行人人数；

所述信号控制机包括第一判决模块、第二判决模块和第三判决模块；

所述第一判决模块用于判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则调用第二判决模块；如果达到，则调用第三判决模块；

所述第二判决模块用于判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街；

所述第三判决模块用于判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

进一步限定，所述人脸识别统计装置包括：

第一类摄像头，用于实时获取待行区的第一类图像；

行人统计模块，用于识别统计第一类图像中的行人人数。

进一步限定，所述人脸识别统计装置还包括：

第二类摄像头，用于实时获取与待行区对应的斑马线上的第二类图像；

所述行人统计模块还用于识别统计第二类图像中的行人人数；

所述信号控制机还包括：

第四判决模块，其用于判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则给倒计时模块增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

进一步限定，所述第一类摄像头和第二类摄像头为双目摄像头。

本申请的另一个发明目的是提供一种基于人脸识别技术的人行过街方法，包括：

一种基于人脸识别技术的人行过街方法，包括如下步骤：

A、统计待行区的行人人数；

B、判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则跳到步骤C；如果达到，则跳到步骤D；

C、判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街；

D、判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

进一步限定，所述步骤A中统计待行区的行人人数具体包括：

实时获取待行区的第一类图像；

识别统计第一类图像中的行人人数。

进一步限定，所述步骤A中统计待行区的行人人数具体还包括：

实时获取与待行区对应的斑马线上的第二类图像；

识别统计第二类图像中的行人人数；

所述行人过街过程中还包括：

判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

附图说明

图1为一种基于人脸识别技术的人行过街系统结构示意图；

图2为一种基于人脸识别技术的人行过街系统模块框图

图3为一种基于人脸识别技术的人行过街方法流程图。

图中标记说明：1-信号控制机，11-第一类摄像头，12-第二类摄像头，13-行人统计模块，2-人脸识别统计装置，21-第一判决模块，22-第二判决模块，23-第三判决模块，24-第四判决模块，3-倒计时模块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1和图2所示，一种基于人脸识别技术的人行过街系统，包括信号控制机1、人脸识别统计装置2和倒计时模块3。人脸识别统计装置2用于统计待行区的行人人数，信号控制机1根据人脸识别统计装置2的输出结果和设定的参数综合判断并控制倒计时模块3工作。

具体地，人脸识别统计装置2包括第一类摄像头11和行人统计模块13，其中第一类摄像头11用于实时获取待行区的第一类图像，而行人统计模块13可以通过第一类图像识别统计第一类图像中的行人人数。

可以明白的是，为了行人统计模块13能更好地识别统计出待行区的行人人数，那么设在待行区的第一类摄像头11最好设在待行区的上方，这样能够避免行人相互遮挡，有利于较为准确地获取待行区反应行人信息的第一类图像。

信号控制机1包括第一判决模块21、第二判决模块22和第三判决模块23。

其中，第一判决模块21用于判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则调用第二判决模块22；如果达到，则调用第三判决模块23。

第二判决模块22用于判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则调用倒计时模块3进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

第三判决模块23用于判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则调用倒计时模块3进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

为了更好地解释第一判决模块21、第二判决模块22和第三判决模块23的工作过程，下面通过几个实施例来进行说明。

首先可以假设待行区设定的最小过街人流量Q为10，机动车能允许的连续通行正常时长T1为60秒，机动车连续通行最小时长T2(T2显然要小于T1)设为30秒，行人等待最大时长也为60秒(对于简单直行道，机动车连续通行正常时长等于行人等待时间)，过街允许时间为20秒。

实施例1：

通过第一判决模块21确定待行区的行人数量不足10人，那么调用第二判决模块22，此时机动车已连续通行45秒，那么机动车既没有连续通行正常时长60秒，行人也没有等待最大时长60秒，机动车继续通行，则行人继续等待，在行人数量一直不足10人的情况下，只有当机动车连续通行正常时长60秒或行人已等待最大时长60秒，此时机动车停车等待，行人过街，倒计时模块3开始倒计时20秒计数，待倒计时计数结束后完成过街，行人重新在待行区等待，机动车通行，开始下一个过街过程。

实施例2：

通过第一判决模块21确定待行区的行人数量已经超过10人，那么调用第三判决模块23，此时机动车没有连续通行最小时长30秒，机动车继续通行，行人继续等待，如果机动车一直通行直到超过连续通行最小时长30秒，此时机动车停车等待，行人通过，行人过街，倒计时模块3开始倒计时20秒计数，待倒计时计数结束后完成过街，行人重新在待行区等待，机动车通行，开始下一个过街过程。

实施例3：

由于在过街允许时间20秒通行时间内，行人可能已经完全通过，因此为了节约时间，提高通行效率，可以提前完成过街，让机动车通行，为此人脸识别统计装置2还设置有第二类摄像头12，该第二类摄像头12可以实时获取与待行区对应的斑马线上的第二类图像，行人统计模块13也能识别统计第二类图像中的行人人数。

可以明白的是，为了行人统计模块13能更好地识别统计出行人人数，那么用于获取斑马线上的行人人数，第二类摄像头12最好设在斑马线的上方，比如和头上的红绿灯安装在一起，这样能够避免行人相互遮挡，有较准确地获取斑马线反应行人信息的第二类图像。

此时，信号控制机1设置有第四判决模块24，其用于判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，调用倒计时模块3进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则给倒计时模块3增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

比如假设行人过街最小通行时间为15秒，如果行人在过街过程中，如果过街15秒后斑马线上就没有了行人，那么调用倒计时模块3进行倒计时计数，此时应该是黄灯倒计时，比如3-5秒，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后，机动车运动通行，行人完成过街。

如果过街15秒后斑马线上还有行人，那么给倒计时模块3在过街允许时间20秒的基础上增加一个行人通行时间(一个单位)，比如5秒，那么过街允许时间就变成了25秒，然后再进行黄灯倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后，完成过街。

需要说明的是，过街允许时间以仅能增加一个单位(五秒)最好，不然斑马线上一直有人，就会一直处于增加过街时间的状态。

第一类摄像头11和第二类摄像头12选择基于人脸识别的双目摄像头，这样通过两个摄像头的视频图像进行视差计算，形成视频中人的3D图像，通过对人体的形状和高度为分析目标，能够更为准确地计算区域的行人人数。

当然除了采用基于人脸识别的摄像头外，还可以采用红外摄像头来获取视频图像。

本申请的另一个发明目的是提供一种基于人脸识别技术的人行过街方法，图3示出了该人行过街方法的流程图，具体过程如下：

步骤1：首先统计待行区的行人人数，具体包括实时获取待行区的第一类图像和与待行区对应的斑马线上的第二类图像，根据第一类图像可以识别统计出待行区的行人人数，根据第二类图像识别统计出斑马线上的行人人数。

步骤2：判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则跳到步骤3；如果达到，则跳到步骤4；

步骤3：判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街；

步骤4：判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

步骤5：行人过街过程中还要判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

Claims (7)

1.一种基于人脸识别技术的人行过街系统，其特征在于，包括信号控制机、人脸识别统计装置和倒计时模块；

所述人脸识别统计装置用于识别统计待行区的行人人数；

所述信号控制机包括第一判决模块、第二判决模块和第三判决模块；

所述第一判决模块用于判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则调用第二判决模块；如果达到，则调用第三判决模块；

所述第二判决模块用于判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街；

所述第三判决模块用于判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

2.根据权利要求1所述的一种基于人脸识别技术的人行过街系统，其特征在于，所述人脸识别统计装置包括：

第一类摄像头，用于实时获取待行区的第一类图像；

行人统计模块，用于识别统计第一类图像中的行人人数。

3.根据权利要求2所述的一种基于人脸识别技术的人行过街系统，其特征在于，所述人脸识别统计装置还包括：

第二类摄像头，用于实时获取与待行区对应的斑马线上的第二类图像；

所述行人统计模块还用于识别统计第二类图像中的行人人数；

所述信号控制机还包括：

第四判决模块，其用于判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，调用倒计时模块进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则给倒计时模块增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

4.根据权利要求3所述的一种基于人脸识别技术的人行过街系统，其特征在于，所述第一类摄像头和第二类摄像头为双目摄像头。

5.一种基于人脸识别技术的人行过街方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、识别统计待行区的行人人数；

B、判断待行区的行人人数是否达到设定的最小过街人流量，如果没有达到，则跳到步骤C；如果达到，则跳到步骤D；

C、判断当前机动车是否已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，如果机动车没有连续通行正常时长且行人也没有等待最大时长，则行人继续等待；如果机动车已连续通行正常时长或行人已等待最大时长，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街；

D、判断当前机动车是否连续通行最小时长，如果不是，则行人继续等待；如果是，则进行倒计时计数，机动车停止通行，行人过街，待倒计时计数结束后完成过街。

6.根据权利要求5所述的一种基于人脸识别技术的人行过街方法，其特征在于，所述步骤A中识别统计待行区的行人人数具体包括：

实时获取待行区的第一类图像；

识别统计第一类图像中的行人人数。

7.根据权利要求6所述的一种基于人脸识别技术的人行过街方法，其特征在于，所述步骤A中统计待行区的行人人数具体还包括：

实时获取与待行区对应的斑马线上的第二类图像；

识别统计第二类图像中的行人人数；

所述行人过街过程中还包括：

判断行人过街最小通行时间到达后，斑马线上的行人人数是否清零，如果是，则在经过行人过街最小通行时间后，进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街；如果不是，则增加行人通行时间，然后再进行倒计时计数，机动车准备启动，行人禁止通行，待倒计时计数结束后完成过街。

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