CN207717981U - 一种行人检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种行人检测装置。一种行人检测装置，包括：至少一个激光雷达，与激光雷达相连接的中控板，与中控板相连接的上位机，所述中控板包括与激光雷达相连接的信息计算单元，所述信息计算单元根据激光雷达输出的电信号计算出有效量程内障碍物出现的信息并传输至上位机。通过激光雷达的实时测量，及时准确的获得行人的信息并以电信号的形式发送至信息计算单元，通过上位机设定参数并根据设定参数获得行人的综合及分析数据和扫描图像，快速准确，反应及时，受环境光影响小；降低了误判率，减小了检测成本。

Description

一种行人检测装置

技术领域

本实用新型涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种行人检测装置。

背景技术

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

行人检测( Pedestrian Detection)作为人工智能的其中一个应用，是利用计算机视觉技术判断图像或者视频序列中是否存在行人并给予精确定位。该技术可与行人跟踪，行人识别等技术结合，应用于人工智能系统、车辆辅助驾驶系统、智能机器人、智能视频监控、人体行为分析、智能交通等领域。

行人检测方法有三种，分别为基于全局特征的方法、基于人体部位的方法、基于立体视觉的方法，通常采用深度相机来进行判断，数据采集较慢，同时受环境光的影响较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种行人检测装置，通过激光雷达、信息计算单元的设置，判断是否有障碍物进入或离开观测区域；并根据设定参数获得行人的综合及分析数据和扫描图像，快速准确，反应及时，受环境光影响小；降低了误判率，减小了检测成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种行人检测装置，包括：至少一个激光雷达，与激光雷达相连接的中控板，与中控板相连接的上位机，所述中控板包括与激光雷达相连接的信息计算单元，所述信息计算单元根据激光雷达输出的电信号计算出有效量程内障碍物出现的信息并传输至上位机。

作为本技术方案的优选方案之一，所述中控板还包括与信息计算单元相连接的电位器，所述信息计算单元通过电位器的输入电压阈值的设定过滤掉非激光雷达有效量程内的测量数据。

作为本技术方案的优选方案之一，所述上位机连接响应机构，所述信息计算单元根据至少一个激光雷达测量到的障碍物距离信息，至少判断是否有障碍物进入或离开观测区域，并通过响应机构进行设定的响应。

作为本技术方案的优选方案之一，所述激光雷达有两个，两个激光雷达并排等高放置，且并排放置的激光雷达间隔设定的间距，以使两个所述激光雷达在有效量程内的测量光束不形成串扰。

作为本技术方案的优选方案之一，所述激光雷达有两个，两个激光雷达并排设置，且其中一个激光雷达按照设定角度倾斜设置，以使两个所述激光雷达在有效量程内的测量光束不形成串扰。

作为本技术方案的优选方案之一，所述信息计算单元包括计算模块和与计算模块相连接的信息输出模块，所述信息输出模块与上位机连接，通过上位机获取信息输出模块的全部或部分输出信息。

作为本技术方案的优选方案之一，所述信息计算单元包括与计算模块相连接的解耦合模块，当所述激光雷达输出的电信号为耦合电信号时，通过所述解耦合模块进行解耦合以计算障碍物的相应信息。

作为本技术方案的优选方案之一，信息计算单元与响应机构之间还连接有控制响应机构闭合或断开的继电器。

作为本技术方案的优选方案之一，所述响应机构包括控制开合结构、音频或视频播放装置、提醒结构。

作为本技术方案的优选方案之一，包括电源，所述电源分别通过第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路为继电器、激光雷达和中控板供电。

有益效果：通过激光雷达的实时测量，及时准确的获得行人信息并以电信号的形式发送至信息计算单元，以判断是否有障碍物进入或离开观测区域；通过上位机设定参数并根据设定参数获得行人的综合及分析数据和扫描图像，快速准确，反应及时，收环境光影响小；降低了误判率，减小了检测成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的行人检测装置的结构示意图。

图中：1、中控板；2、激光雷达；3、上位机；4、继电器；5、响应机构；6、串口；11、电位器；12、信息计算单元。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

现有技术的行人检测方法通常采用深度相机来进行判断，数据采集较慢，准确度较低，同时受环境光的影响较大。为了解决上述技术问题，本实用新型采用激光雷达2作为新人检测装置的探测机构，激光雷达2也叫LIDAR，即：Light Detection And Ranging -LIDAR。LIDAR系统的精确度可达到厘米级。因为激光雷达2采用激光或红外LED光进行测距，其扫描和/或测距频率可以达到每秒100次，实现了行人检测的高效性。

具体的，本实用新型所提供的行人检测装置，如图1所示，包括：至少一个激光雷达2，与激光雷达2相连接的中控板1，与中控板1相连接的上位机3，所述中控板1包括与激光雷达2相连接的信息计算单元12，所述信息计算单元12根据激光雷达2输出的电信号计算出有效量程内障碍物出现的信息并传输至上位机3。所述信息计算单元12通过PCB板电路完成对激光雷达2输出的电信号的计算和提取信息的输出。所述上位机3可设置提取信息的参数并打印或整理提取信息；所述响应机构5，按照设定的模式，根据信息计算单元12输出的信号进行相对应的操作。优选的，所述上位机3通过串口6与中控板1 连接，所述串口6为miniU2S串口。

通过激光雷达2的实时测量，及时准确的获得行人的信息并以电信号的形式发送至信息计算单元12，以判断是否有障碍物进入或离开观测区域；通过上位机3设定参数并根据设定参数获得行人的综合及分析数据和扫描图像，快速准确，反应及时，收环境光影响小；降低了误判率，减小了检测成本。通过信息计算单元12向响应机构5输出设定的响应信号，以实现响应机构5的及时准确的响应。

为了进一步快速筛选出激光雷达2在有效测距内的测量数据，所述中控板1还包括与信息计算单元12相连接的电位器11，将电位器11的输入电压范围设定为激光雷达2有效测距范围对应的电压范围，通过电位器11的输入电压阈值的设定过滤掉非激光雷达有效量程内的测量数据。减小了信息计算单元12的计算和筛选负荷，提高了行人信息输出的效率。

具体实施时，所述激光雷达2的数量可以根据激光雷达2的种类和数量，设置一个或两个或多个，以所述信息计算单元12具有一个激光雷达2来举例，所述信息计算单元12根据所述激光雷达2测量到的障碍物距离信息，判断障碍物进入或离开观测区域，并通过响应机构5进行设定的响应。

所述信息计算单元12包括计算模块和与计算模块相连接的信息输出模块，所述信息输出模块与上位机3连接，通过上位机3获取信息输出模块的全部或部分输出信息。具体实施时，可以根据上位机3对输出信息进行定制，使得信息输出模块只对上位机3输出定制信息；也可以由上位机3将接受到所述信息输出模块的信息进行筛选并根据筛选结构控制响应机构5。计算模块将激光雷达2传输的电信号组合，根据时间的排序，进行计算分析。

以行人进入测试区域，并从测试区域离开为一个人次计，将对应的激光雷达2的电信号转换为（0,1）、（1,0）并输出，依次类推，可计算出测试区域在设定时间段内出现的人次。相对于深度相机和双目相机，人次统计更为快捷，误差更小；同理，还可计算出检测到一人次时出现的（0,1）和（1,0）的间隔，以统计单人次停留时间。

当行为为多个或一群人时，存在激光雷达2误判的情况，为了解决这一技术问题，所述信息计算单元12包括与计算模块相连接的解耦合模块，当所述激光雷达2输出的电信号为耦合电信号时，通过所述解耦合模块进行解耦合以计算障碍物的相应信息。

为了更好的控制响应机构5，信息计算单元12与响应机构5之间还连接有控制响应机构5闭合或断开的继电器4。所述继电器4的设置，简化了响应机构5和信息计算单元12的指令分析和指令选择，响应机构5对于测试区域出现的行人反应更为及时迅速。

所述响应机构5包括但不限于控制开合结构、音频或视频播放装置、提醒结构等。所述行人检测装置可以应用于对在测试区域内出现的行人提供音频或视频播放的工作场景，当信息计算单元12计算并输出（0,1）信息时，音频或视频播放装置开始播放音频或视频，当信息计算单元12计算并输出（1,0）信息时，音频或视频播放装置停止播放音频或视频或者延迟设定时间后停止播放音频或视频。所述音频或视频可以是广告语、物品介绍等。

所述行人检测装置也可以应用于自动开关门、停车场进出口或闸机等工作场景，则当信息计算元计算并输出（0,1）信息时，控制开合结构按照设定打开，信息计算元计算并输出（1,0）信息时，控制开合结构按照设定关闭或延迟设定时间后关闭。

所述行人检测装置还可以应用于家庭防盗、服务大厅等场景，则当信息计算单元12计算并输出（0,1）信息时，提醒结构按照设定震动、发出音乐、警报以提醒相关人员，信息计算单元12计算并输出（1,0）信息时，提醒结构按照设定停止震动、发出音乐、警报或延迟设定时间后停止震动、发出音乐、警报。

还包括电源，所述电源通过第一转换电路将220V交流电转换为12V为继电器4供电；所述电源通过第二转换电路将12V交流电转换成5V为激光雷达2供电；所述电源通过第三转换电路将5V交流电转换成3.3V直流电为中控板1供电。

实施例2

与实施例1不同的是，所述激光雷达2有两个，两个激光雷达2并排等高放置，且并排放置的激光雷达2间隔设定的间距，以使两个所述激光雷达2在激光雷达的有效量程内的测量光束不形成串扰。所述间距根据两个激光雷达2的水平发散角和有效测程计算得出，有效量程为L，视场角为θ，当间距d≥2*L*sinθ/2,大大降低了两个并排等高放置的激光雷达2的串扰。

所述信息输出模块将两个激光雷达2传输的电信号组合，两个激光雷达2分别称为第一激光雷达2和第二激光雷达2；两个激光雷达2沿进入方向依次在进入测试区域入口处设置，靠近离开测试区域方向的为第二激光雷达2。根据时间的排序，以第一激光雷达2检测到行人进入测试区域，到行人离开第一激光雷达2测试区域，行人进入第二激光雷达2的测试区域到行人离开第二激光雷达2测试区域为一个人次，对应的，将第一激光雷达2和第二激光雷达的电信号转换为（0,1）、（1,1）、（1,0）并输出，依次类推，可计算出测试区域在设定时间段内出现的人次。相对于深度相机和双目相机，人次统计更为快捷，误差更小；同理，还可计算出检测到一人次时出现的（0,1）和（1,0）的间隔，以统计单人次停留时间。

实施例3

与实施例1和2不同的是，所述激光雷达2有两个，两个激光雷达2并排设置，且其中一个激光雷达2按照设定角度倾斜设置，以使两个所述激光雷达2在有效量程内的测量光束不形成串扰。其中一个激光雷达2按照设定角度倾斜的设置，在不影响行人检测装置的基础上，减少了两个激光雷达2之间的距离，减少行人检测装置的体积和占用空间。优选的，也可以两个激光雷达2均倾斜设置。

综上所述，通过激光雷达的实时测量，及时准确的获得行人的信息并以电信号的形式发送至信息计算单元，以判断是否有障碍物进入或离开观测区域；通过上位机设定参数并根据设定参数获得行人的综合及分析数据和扫描图像，快速准确，反应及时，收环境光影响小；降低了误判率，减小了检测成本。通过信息计算单元向响应机构输出设定的响应信号，以实现响应机构5的及时准确的响应。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行人检测装置，其特征在于，包括：至少一个激光雷达，与激光雷达相连接的中控板，与中控板相连接的上位机，所述中控板包括与激光雷达相连接的信息计算单元，所述信息计算单元根据激光雷达输出的电信号计算出有效量程内障碍物出现的信息并传输至上位机。

2.根据权利要求1所述的行人检测装置，其特征在于，所述中控板还包括与信息计算单元相连接的电位器，所述信息计算单元通过电位器的输入电压阈值的设定过滤掉非激光雷达有效量程内的测量数据。

3.根据权利要求1或2所述的行人检测装置，其特征在于，所述上位机连接响应机构，所述信息计算单元根据至少一个激光雷达测量到的障碍物距离信息，至少判断是否有障碍物进入或离开观测区域，并通过响应机构进行设定的响应。

4.根据权利要求1所述的行人检测装置，其特征在于，所述激光雷达有两个，两个激光雷达并排等高放置，且并排放置的激光雷达间隔设定的间距，以使两个所述激光雷达在有效量程内的测量光束不形成串扰。

5.根据权利要求4所述的行人检测装置，其特征在于，所述激光雷达有两个，两个激光雷达并排设置，且其中一个激光雷达按照设定角度倾斜设置，以使两个所述激光雷达在有效量程内的测量光束不形成串扰。

6.根据权利要求1所述的行人检测装置，其特征在于，所述信息计算单元包括计算模块和与计算模块相连接的信息输出模块，所述信息输出模块与上位机连接，通过上位机获取信息输出模块的全部或部分输出信息。

7.根据权利要求4-6任一项所述的行人检测装置，其特征在于，所述信息计算单元包括与计算模块相连接的解耦合模块，当所述激光雷达输出的电信号为耦合电信号时，通过所述解耦合模块进行解耦合以计算障碍物的相应信息。

8.根据权利要求3所述的行人检测装置，其特征在于，信息计算单元与响应机构之间还连接有控制响应机构闭合或断开的继电器。

9.根据权利要求8所述的行人检测装置，其特征在于，所述响应机构包括控制开合结构、音频或视频播放装置、提醒结构。

10.根据权利要求8所述的行人检测装置，其特征在于，包括电源，所述电源分别通过第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路为继电器、激光雷达和中控板供电。