WO2019154565A1 - Verfahren zum kalibrieren einer erfassungseinrichtung, zählverfahren und erfassungseinrichtung für ein personenbeförderungsfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum kalibrieren einer erfassungseinrichtung, zählverfahren und erfassungseinrichtung für ein personenbeförderungsfahrzeug Download PDF

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WO2019154565A1
WO2019154565A1 PCT/EP2019/050148 EP2019050148W WO2019154565A1 WO 2019154565 A1 WO2019154565 A1 WO 2019154565A1 EP 2019050148 W EP2019050148 W EP 2019050148W WO 2019154565 A1 WO2019154565 A1 WO 2019154565A1
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detection device
transport vehicle
passenger transport
image
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PCT/EP2019/050148
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Günter Wolf
Anita Beck
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06T2207/30252—Vehicle exterior; Vicinity of vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating a detection device, a counting method, a computer program product, a computer program and a detection device for a passenger transport vehicle.
  • the optical sensor To be able to reliably acquire insights from the recorded image, the optical sensor must be calibrated exactly. Calibration includes, among other things, an exact alignment of the optical sensor (also commonly referred to as the location of the sensor).
  • DE 102 29 336 Al describes a method for calibrating an image sensor system, which is net angeord on a motor vehicle.
  • An image sensor system picks up a calibration object.
  • the recorded calibration object is used for calibration.
  • a positional sensor, a value representative of the position and orientation of the calibration object and the image sensor system, the position reference sensor detecting the calibration object and the value representing the position and orientation of the calibration object and the image sensor system to each other being used for calibration.
  • This object is achieved by a method for calibrating the detection device, in which a spatial Be rich detected by means of an image acquisition unit of the detection device. On the basis of the detection, image information is generated by means of the image acquisition unit, the image information representing the spatial area. A distinctive area of the spatial area is detected by means of a recognition device on the basis of the image information. The detection device is calibrated on the basis of the distinctive area ka.
  • the invention is based on the finding that the known methods for calibrating detection devices are associated with ho effort.
  • the manual adjustment (calibration) of the optical sensor is a time-consuming and cost-intensive process that must be carried out at each assembly and at each exchange.
  • known assembly devices that allow installation of the optical sensor finally in a given orientation, maneuvering in terms of design and manufacturing and therefore costly.
  • the solution described in DE 102 29 336 A1 is also expensive since a calibration object and a position sensor must be used.
  • the invention is based on the recognition that a picture acquisition unit of a detection device for detecting objects not only detects the objects to be detected, but also other objects within the spatial area.
  • These items can have distinctive features have, which are recognizable by means of the image recognition device bar and ge for calibration of the detection device can be used.
  • the articles are arranged rela tively to the image capture unit stationary within the spatial area.
  • the solution according to the invention solves the problems present in known solutions by using a distinctive area of the without sensed spatial area for the calibration.
  • a significant advantage of the solution according to the invention is that a manual calibration, an alignment with respect exact installation and / or a Ka librier Clean (for example in the form of a high-contrast or reflective marking) are not required.
  • the detection device is preferably designed to detect moving objects.
  • the image capture unit comprises a camera unit.
  • the camera unit is preferably designed to generate the image information in the form of an image signal that represents the detected spatial area.
  • image signal as an analog video signal and / or preferably as a digital data stream, for example in RAW format (English RAW to German “raw") or as compressed data stream according to standard H.263 or H. 264 generated for a transmission.
  • the camera unit preferably comprises an optical sensor element, which is designed to convert the light received by the camera unit into the image signal.
  • the Senso relement is preferably designed as a CCD sensor (CCD: Charge-Coupled Device) and / or as a CMOS sensor (CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • the image acquisition unit is preferably designed to detect a spatial area within and / or in the vicinity of the passenger transport vehicle.
  • the recognition device preferably comprises a computing unit, which is designed to execute a program code of an image processing program for processing the image signal.
  • the Schmkennungseinrich device comprises a computing unit, which is designed to execute a program code of an image recognition program.
  • An image recognition method executable by the image recognition device preferably comprises determining an area of interest of the subregion which encompasses the distinctive region.
  • the passenger transport vehicle is a track-bound vehicle.
  • the track-bound vehicle is preferably a rail vehicle.
  • the detection of objects is of special importance, for example in order to ensure the safety of passengers and / or to achieve revenue distribution within transport networks.
  • the spatial area comprises an entry and / or exit area of the passenger transport vehicle, in particular an entry and exit door.
  • a calibration according to the invention of the detection solution is of particular interest to operators of the passenger transport vehicle. For in this area, the collection and extraction of further insights from the captured images, for example, for access control helpful.
  • the striking area comprises a door frame.
  • the use of the door frame as a striking Be rich is particularly advantageous because the geometric properties, such as dimensions and / or orientations of the Elemen te the door frame are known in the rule. Thus, For one thing, it is comparatively easy to recognize them in the context of digital image processing. On the other hand, the properties can be used as reference information for the calibration.
  • the striking area comprises at least one edge.
  • the edge is an edge of a room, more preferably an edge of a piece of furniture within the passenger transport vehicle.
  • the use of an edge as a prominent area is particularly advantageous, since edges are generally linear at least in sections and consequently are well suited for recognition and calibration.
  • the edge of a transition between a wall egg nes door frame and a floor of Medicarebewörd ceremoniessfahr zeugs formed by a transition between a door and the floor and / or a transition between two walls of the door frame.
  • FITS advantageous because the edges in the captured by means of Bilderer capture unit form a straight line, ren ren orientation in the detected spatial area is known. The edges are therefore comparatively easily recognizable in the context of digital image processing and can be used as reference information for the calibration due to any known orientation.
  • the edge comprises an outer edge of the passenger transport vehicle.
  • the outer edge of the passenger transport vehicle is vorzugswei se used as a distinctive area when the entrance and exit door of the passenger transport vehicle is open.
  • the detection device is part of a counting system for counting objects, which in the Per- and / or leave this, wherein the calibration comprises determining the position and aligning a counting line relative to the marked area.
  • the calibration comprises determining the position and aligning a counting line relative to the marked area.
  • determining preferably in that the position of the counting line is determined during calibration.
  • aligning preferably in that the orientation of the counting line is determined. Determining the position and alignment of the counting line preferably comprises adjusting the position and orientation of an initially predetermined count.
  • the objects to be counted are preferably passengers, bicycles, stroller and / or wheelchairs.
  • Ver invention is particularly expedient drive. Because the calibration of Erfas measuring device only allows sufficient accuracy when counting the objects.
  • the embodiment also has the advantage that the calibration by aligning the counting line is particularly easy to implement.
  • the calibration comprises determining the position and shape of a counting range relative to the marked area.
  • the determination of the shape of the counting area is at least partially based on predetermined boundary conditions, such. As the door frame, Wan applications and / or edges of the passenger transport vehicle, possible.
  • the calibration - if the recognition device recognizes that a re-calibration is required - has the advantage that no inspection of the image acquisition units by maintenance personnel must be made. Calibration is required, for example, when the recognition device detects that the orientation of the image acquisition unit has changed since the last calibration.
  • the orientation of the image capture unit changes in example after an opening of the haunch of Nursingbeförde insurance vehicle and / or after nine months of Proffas sung unit.
  • the detection device checks in each case after expiry of a predetermined time interval since the last test, whether the orientation of the image acquisition unit has changed.
  • the image capture unit ei ne stereoscopic camera and / or a Laufzeitzeit horrsein direction the image capture unit ei ne stereoscopic camera and / or a Laufzeitzeitgebersein direction.
  • the stereoscopic camera and / or the time-of-flight measuring device (TOF) are preferably designed for the three-dimensional detection of the spatial area.
  • the invention further relates to a counting method in which a detection device is used, which is calibrated according to a method of the type described above.
  • the invention further relates to a computer program product with program code for carrying out the method of the type described above.
  • the invention further relates to a provisioning device for the computer program product of the type described above, wherein the provisioning device stores and / or provides the computer program product.
  • the invention further relates to a detection device for a passenger transport vehicle comprising:
  • an image recognition device which is designed to recognize a distinctive region of the detected spatial region on the basis of the image information
  • a computing unit which is designed to calibrate the detection device based on the distinctive area.
  • the invention further relates to a conductedbewörd mecanicsfahr convincing with a detection device of the kind described above surrounded.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a partial section of a passenger transport vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic structure of an embodiment of a detection device according to the invention
  • Figure 3 is a schematic plan view of a ceiling of a
  • Figure 4 is a perspective view of the ceiling of a
  • FIG. 5 shows a perspective view of a floor area within the passenger transport vehicle
  • Figure 6 is a view of an entrance and exit area of the passenger transport vehicle from the Perspek tive of an image acquisition unit of the detection device and
  • FIG. 7 shows a flow chart according to an exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a passenger transport vehicle 1, which is designed as a track-bound vehicle 10, in a side view.
  • the passenger transport vehicle 1 is in the ge showed embodiment at a stop with train rising 2 and has an entry and exit area 20, which is in the range of the doors 3 and 4.
  • FIG. 2 schematically shows the construction of a detection device 12 for detecting moving objects, which has an image detection unit 14 and an image recognition device 16.
  • the image capture unit 14 is designed as a stereoscopic camera 15.
  • the detection device 12 is part of a counting system 13, which has a counter 19.
  • the counter 19 and the image recognition device 16 may alternatively be formed by a common unit.
  • the Bilderken voltage device 16 is for the purposes of the counting system 13 able to detect objects to be counted in a spatial area 18 and gene recognition information representing a recognized object to the counter 19 to transmis.
  • a detected object is, for example Passenger, a bicycle, stroller, wheelchair, etc.
  • the counter 19 On the basis of Erken voltage information, the counter 19 Anlagenswei se passengers who enter the track-bound vehicle 10 and / or leave count.
  • the counter 19 is for example a passenger counting device and the counting system, for example, a passenger counting system.
  • the identification of a passenger is not an identification of a passenger.
  • the image acquisition unit 14 detects the spatial region 18 in a method step A.
  • the spatial region 18 is shown in FIG. 2 by dashed lines in the manner of a detection angle of the image acquisition unit 14.
  • the spatial area 18 comprises a partial area of an entry and exit area 20 of the passenger transport vehicle 1.
  • the entry and exit area 20 has a door portal 21 with a floor 32, a ceiling panel 26 and a door frame 22a and 22b.
  • the image capture unit 14 is arranged above the ceiling plate 26.
  • the image acquisition unit 14 generates in a method step B on the basis of the acquisition A image information 24 in the form of a digital data stream 25, which at least ei NEN subregion of the detected spatial region 18 regar sent.
  • the image information 24 is data, in example via an Ethernet network, transmitted to the Jardinkennungssein device 16.
  • Figure 3 shows a schematic plan view of the ceiling plate 26 and the door frame 22a and 22b, which is shown in each case in a sectional view.
  • Figure 4 shows a perspektivi cal view of the ceiling plate 26.
  • the image capture unit (for example, in a
  • Step C) exchanged the orientation of the newly mounted imaged imaging unit 14 may be different from the orientation of the interchanged image acquisition unit.
  • the image capture unit 14 may have a different orientation 28, albeit slightly different.
  • Figure 5 shows in a perspective view of the doors 3 and 4, the bottom 32 and the door frame 22a, 22b.
  • the Wan applications 34 a and 35 a of the door frame 22 a form an edge 36 a.
  • the walls 34b and 35b of the door frame 22b form a Kan te 36b.
  • the transition from the wall 34a to the floor 32 forms an edge 38.
  • the transition from the wall 35a to the floor 32 forms an edge 39.
  • the transition from the wall 34b to the floor 32 forms an edge 41.
  • the transition from the wall 35b to the floor 32 forms an edge 42.
  • the transition of the doors 3 and 4 to the bottom 32 forms an edge 40th
  • FIG. 6 shows a view of the entry and exit regions 20 from the perspective of the image acquisition unit 14.
  • the edges 36a, 36b and 38 to 40 described with reference to FIG. 5 can be seen from the perspective of the image acquisition unit 14.
  • the doors 3 and 4 are open, so that an outer edge 44 of the track-bound vehicle 10 can be seen.
  • the image recognition device 16 recognizes a distinctive region of the detected spatial region 18:
  • the image recognition device 16 comprises a computing unit 17, which is designed to execute an image recognition program.
  • the image recognition program is executed, the data stream 25 is processed and (according to a method step DD) the edges 38, 39, 41, 42, 40, 36a, 36b and 44 are recognized as a prominent area.
  • a method step E the detection device 12 is calibrated:
  • the arithmetic unit 17 sets an adjustment of the position 46 and alignment 48 of an existing counting line 50 in a process step EE and an adaptation of the position 46 and the contour 52 of a process step EEE Counting range 54 fixed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung (12), ein Zählverfahren, ein Computerprogrammprodukt und eine Erfassungseinrichtung für ein Personenbeförderungsfahrzeug. Zur Verbesserung der Kalibrierung der Erfassungseinrichtung (12) umfasst das Verfahren: Erfassen (A) eines räumlichen Bereichs (18) mittels einer Bilderfassungseinheit (14) der Erfassungseinrichtung (12), Erzeugen (B) einer Bildinformation (24) mittels der Bilderfassungseinheit (14) auf Basis der Erfassung (A), wobei die Bildinformation (24) den räumlichen Bereich (18) repräsentiert, Erkennen (D) eines markanten Bereichs des räumlichen Bereichs (18) mittels einer Bilderkennungseinrichtung (16) anhand der Bildinformation (24) und Kalibieren (E) der Erfassungseinrichtung (14) anhand des markanten Bereichs.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung, Zähl verfahren und Erfassungseinrichtung für ein Personenbeförde- rungsfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Erfassungseinrichtung, ein Zählverfahren, ein Computerpro grammprodukt, ein Computerprogramm und eine Erfassungsein richtung für ein Personenbeförderungsfahrzeug.
Für Betreiber von Fahrzeugen im öffentlichen Personenverkehr ist es wünschenswert, Fahrgäste zu erfassen und insbesondere Fahrgäste zu zählen.
Grundsätzlich ist es bekannt, Fahrgäste mittels eines opti schen Sensors zu erfassen. Neben dem Erfassen der Fahrgäste durch Aufnahme eines Bildes ist häufig ein weitergehender Kenntnisgewinn gewünscht. So kann es beispielsweise Ziel ei nes Betreibers von Personenbeförderungsfahrzeugen sein, Fahr gäste anhand des erfassten Bildes zu zählen.
Damit Erkenntnisse aus dem aufgenommenen Bild zuverlässig ge wonnen werden können, muss der optische Sensor exakt kalib riert sein. Das Kalibrieren umfasst unter anderem eine exakte Ausrichtung des optischen Sensors (fachmännisch häufig auch als Lage des Sensors bezeichnet) .
Grundsätzlich ist es bekannt, optische Sensoren für die Fahr- gasterfassung hündisch auszurichten. Alternativ ist es be kannt, eine Montagevorrichtung vorzusehen, welche einen Ein bau des optischen Sensors ausschließlich in einer vorgegebe nen Ausrichtung zulässt.
DE 102 29 336 Al beschreibt ein Verfahren zur Kalibrierung eines Bildsensorsystems, das an einem Kraftfahrzeug angeord net ist. Dabei nimmt ein Bildsensorsystem ein Kalibrierobjekt auf. Das aufgenommene Kalibrierobjekt wird zur Kalibrierung verwendet. Um dies zu erreichen, ermittelt ein Lagebezugs- sensor einen Wert, der die Lage und Ausrichtung des Kalib rierobjekts und des Bildsensorsystems zueinander repräsen tiert, wobei der Lagebezugssensor das Kalibrierobjekt erfasst und der Wert, der die Lage und Ausrichtung des Kalibrierob jekts und des Bildsensorsystems zueinander repräsentiert, zur Kalibrierung verwendet wird.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, die Ka librierung einer Erfassungseinrichtung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Kalibrieren der Erfassungseinrichtung gelöst, bei welchem ein räumlicher Be reich mittels einer Bilderfassungseinheit der Erfassungsein richtung erfasst wird. Auf Basis der Erfassung wird eine Bil dinformation mittels der Bilderfassungseinheit erzeugt, wobei die Bildinformation den räumlichen Bereich repräsentiert. Ein markanter Bereich des räumlichen Bereichs wird mittels einer Erkennungseinrichtung anhand der Bildinformation erkannt. Die Erfassungseinrichtung wird anhand des markanten Bereichs ka libriert .
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die bekannten Verfahren zum Kalibrieren von Erfassungseinrichtungen mit ho hem Aufwand verbunden sind. So ist die händische Einstellung (Kalibrierung) des optischen Sensors ein zeit- und kostenin tensiver Vorgang, der bei jeder Montage und bei jedem Aus tausch durchgeführt werden muss. Zudem sind bekannte Montage vorrichtungen, die einen Einbau des optischen Sensors aus schließlich in einer vorgegebenen Ausrichtung zulassen, auf wendig hinsichtlich Konstruktion und Fertigung und folglich kostenintensiv. Auch die in DE 102 29 336 Al beschriebene Lö sung ist aufwändig, da ein Kalibrierobjekt und ein Lagebe zugssensor eingesetzt werden müssen.
Zudem beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass eine Bil derfassungseinheit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Objekten nicht nur die zu erfassenden Objekte, sondern auch weitere Gegenstände innerhalb des räumlichen Bereichs mit erfasst. Diese Gegenstände können markante Eigenschaften aufweisen, die mittels der Bilderkennungseinrichtung erkenn bar sind und zur Kalibrierung der Erkennungseinrichtung ge nutzt werden können. Vorzugsweise sind die Gegenstände rela tiv zu der Bilderfassungseinheit ortsfest innerhalb des räum lichen Bereichs angeordnet.
Die erfindungsgemäße Lösung behebt die bei bekannten Lösungen vorliegenden Probleme, indem ein markanter Bereich des ohne hin erfassten räumlichen Bereichs für die Kalibrierung ver wendet wird. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass eine händische Kalibrierung, ein hinsichtlich der Ausrichtung exakter Einbau und/oder ein Ka librierobjekt (beispielsweise in Form eines kontrastreichen oder reflektierenden Markierelements) nicht erforderlich sind .
Die Erfassungseinrichtung ist vorzugsweise zum Erfassen von beweglichen Objekten ausgebildet.
Vorzugsweise umfasst die Bilderfassungseinheit eine Kamera einheit. Die Kameraeinheit ist vorzugsweise ausgebildet, die Bildinformation in Form eines Bildsignals zu erzeugen, das den erfassten räumlichen Bereich repräsentiert. Der Fachmann versteht den Begriff „Bildsignal" beispielsweise als analoges Videosignal und/oder vorzugsweise als digitalen Datenstrom. Der Datenstrom wird beispielsweise im RAW-Format (Englisch RAW zu Deutsch „roh") oder als komprimierter Datenstrom gemäß dem Standard H.263 oder H.264 für eine Übertragung erzeugt. Die Kameraeinheit umfasst vorzugsweise ein optisches Senso relement, welches zum Umwandeln des von der Kameraeinheit er fassten Lichts in das Bildsignal ausgebildet ist. Das Senso relement ist vorzugsweise als CCD-Sensor (CCD: Charge-Coupled Device) und/oder als CMOS-Sensor (CMOS: Complementary Metal- Oxide-Semiconductor) ausgebildet .
Die Bilderfassungseinheit ist vorzugsweise ausgebildet, einen räumlichen Bereich innerhalb und/oder in der Umgebung des Personenbeförderungsfahrzeugs zu erfassen. Die Erkennungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Rechen einheit, welche ausgebildet ist, einen Programmcode eines Bildverarbeitungsprogramms zur Verarbeitung des Bildsignals auszuführen. Vorzugsweise umfasst die Bilderkennungseinrich tung eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, einen Pro grammcode eines Bilderkennungsprogramms auszuführen. Ein von der Bilderkennungseinrichtung ausführbares Bilderkennungsver fahren umfasst vorzugsweise ein Ermitteln eines Interessenbe reichs des Teilbereichs, welcher den markanten Bereich um fasst .
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für unterschiedliche Per sonenbeförderungsfahrzeuge, beispielsweise bei Bussen, einge setzt werden. Vorzugsweise ist das Personenbeförderungsfahr zeug ein spurgebundenes Fahrzeug. Das spurgebundene Fahrzeug ist vorzugsweise ein Schienenfahrzeug. Insbesondere bei spur gebundenen Fahrzeugen ist das Erfassen von Objekten von be sonderer Wichtigkeit, beispielsweise um die Sicherheit von Fahrgästen zu gewährleisten und/oder um eine Erlösaufteilung innerhalb von Verkehrsverbünden zu erzielen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der räumliche Bereich einen Eintritts und/oder Austrittsbereich des Personenbeförderungsfahrzeugs, insbesondere eine Einstiegs- und Ausstiegstür . Insbesondere im Eintritts- und Austrittsbereich des Personenbeförderungs fahrzeugs ist eine erfindungsgemäße Kalibrierung der Erfas sungseirichtung von besonderem Interesse für Betreiber des Personenbeförderungsfahrzeugs. Denn in diesem Bereich ist die Erfassung und Gewinnung weitergehender Erkenntnisse aus den erfassten Bildern beispielsweise für die Zugangskontrolle hilfreich .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst der markante Bereich einen Türrahmen. Die Verwendung des Türrahmens als markanter Be reich ist besonders vorteilhaft, da die geometrischen Eigen schaften, wie Abmessungen und/oder Ausrichtungen, der Elemen te des Türrahmens in der Regel bekannt sind. Somit sind Eie- mente zum einen vergleichsweise einfach im Rahmen digitaler Bildverarbeitung erkennbar. Zum anderen können die Eigen schaften als Bezugsinformation für das Kalibrieren verwendet werden .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst der markante Bereich wenigs tens eine Kante. Vorzugsweise ist die Kante eine Kante eines Raums, weiter vorzugsweise eine Kante eines Einrichtungsge genstands, innerhalb des Personenbeförderungsfahrzeugs. Die Verwendung einer Kante als markanter Bereich ist besonders vorteilhaft, da Kanten in der Regel zumindest abschnittsweise linear verlaufen und folglich für die Erkennung und Kalibrie rung gut geeignet sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Ausführungsform wird die Kante von einem Übergang zwischen einer Wandung ei nes Türrahmens und einem Boden des Personenbeförderungsfahr zeugs, von einem Übergang zwischen einer Tür und dem Boden und/oder von einem Übergang zwischen zwei Wandungen des Tür rahmens gebildet. Die Verwendung einer oder mehrerer der vor stehend beschriebenen Kanten als markanter Bereich ist beson ders vorteilhaft, da die Kanten in dem mittels der Bilderer fassungseinheit erfassten Bild eine gerade Linie bilden, de ren Ausrichtung im erfassten räumlichen Bereich bekannt ist. Die Kanten sind daher vergleichsweise einfach im Rahmen digi taler Bildverarbeitung erkennbar und können aufgrund der be kannten Ausrichtung als Bezugsinformation für das Kalibrieren verwendet werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kante eine Außenkante des Personenbeförderungsfahrzeugs. Die Außenkante des Personenbeförderungsfahrzeugs wird vorzugswei se als markanter Bereich verwendet, wenn die Eintritts- und Austrittstür des Personenbeförderungsfahrzeugs geöffnet ist.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens ist die Erfassungseinrichtung Teil eines Zählsystems zum Zählen von Objekten, welche in das Per- sonenbeförderungsfahrzeug eingehen und/oder dieses verlassen, wobei das Kalibrieren ein Bestimmen der Position und Ausrich ten einer Zähllinie relativ zu dem markanten Bereich umfasst. Der Fachmann versteht den Begriff „Bestimmen" vorzugsweise dahingehend, dass die Position der Zähllinie beim Kalibrieren festgelegt wird. Der Fachmann versteht den Begriff „Ausrich ten" vorzugsweise dahingehend, dass die Ausrichtung der Zähl linie festgelegt wird. Das Bestimmen der Position und Aus richten der Zähllinie umfasst vorzugsweise ein Anpassen der Position und Ausrichtung einer initial vorgegebenen Zählli nie .
Die zu zählenden Objekte sind vorzugsweise Fahrgäste, Fahrrä der, Kinderwagen und/oder Rollstühle. Insbesondere auf dem Gebiet der Zählung von Objekten ist das erfindungsgemäße Ver fahren besonders zweckmäßig. Denn die Kalibrierung der Erfas sungseinrichtung ermöglicht erst eine ausreichende Genauig keit beim Zählen der Objekte. Die Ausführungsform hat zudem den Vorteil, dass die Kalibrierung durch Ausrichten der Zähl linie besonders einfach implementierbar ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Kalibrieren ein Bestimmen der Position und Form eines Zählbereichs rela tiv zu dem markanten Bereich. Bei einer Erfassung eines Teil bereichs einer Einstiegs- und Ausstiegstür, ist die Bestim mung der Form des Zählbereichs zumindest teilweise anhand von vorgegebenen Randbedingungen, wie z. B. dem Türrahmen, Wan dungen und/oder Kanten des Personenbeförderungsfahrzeugs, möglich .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens wird das Kalibrieren
- bei einer Inbetriebnahme des Personenbeförderungsfahr zeugs ,
- auf einen Austausch der Bilderfassungseinheit hin
und/oder,
- wenn mittels der Erkennungseinrichtung erkannt wird,
dass ein erneutes Kalibrieren erforderlich ist, durchgeführt. Das Kalibrieren - wenn die Erkennungseinrich tung erkennt, dass ein erneutes Kalibieren erforderlich ist - hat den Vorteil, dass keine Kontrolle der Bilderfassungsein heiten durch Wartungspersonal vorgenommen werden muss. Das Kalibrieren ist beispielsweise erforderlich, wenn die Erken nungseinrichtung erkennt, dass sich die Ausrichtung der Bil derfassungseinheit seit dem letzten Kalibieren geändert hat. Die Ausrichtung der Bilderfassungseinheit ändert sich bei spielsweise nach einem Öffnen der Voute des Personenbeförde rungsfahrzeugs und/oder nach einer Neunmontage der Bilderfas sungseinheit .
Vorzugsweise prüft die Erkennungseinrichtung jeweils nach Ab lauf eines vorgegebenen Zeitintervalls seit der letzten Prü fung, ob sich die Ausrichtung der Bilderfassungseinheit geän dert hat.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Verfahrens umfasst die Bilderfassungseinheit ei ne stereoskopische Kamera und/oder eine Laufzeitmessungsein richtung. Vorzugsweise sind die stereoskopische Kamera und/oder die Laufzeitmessungseinrichtung (Englisch: Time-of- Flight (TOF) ) zur dreidimensionalen Erfassung des räumlichen Bereichs ausgebildet.
Die Erfindung betrifft ferner ein Zählverfahren, bei welchem eine Erfassungseinrichtung eingesetzt wird, die nach einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art kalibriert wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens der vorstehend beschriebenen Art.
Die Erfindung betrifft ferner eine Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogrammprodukt der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerpro grammprodukt speichert und/oder bereitstellt . Die Erfindung betrifft ferner eine Erfassungseinrichtung für ein Personenbeförderungsfahrzeug umfassend:
eine Bilderfassungseinheit, welche ausgebildet ist,
einen räumlichen Bereich zu erfassen und
anhand der Erfassung eine Bildinformation zu erzeugen, welche zumindest einen Teilbereich des räumlichen Be reichs repräsentiert,
eine Bilderkennungseinrichtung, welche ausgebildet ist, an hand der Bildinformation einen markanten Bereich des erfass ten räumlichen Bereichs zu erkennen, und
eine Recheneinheit, welche ausgebildet ist, die Erfassungs einrichtung anhand des markanten Bereichs zu kalibrieren.
Die Erfindung betrifft ferner ein Personenbeförderungsfahr zeug mit einer Erfassungseinrichtung der vorstehend beschrie benen Art .
Zu Ausgestaltungsformen, Ausgestaltungsdetails, Weiterbildun gen und Vorteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf die Beschreibung zu den entsprechenden Verfahrensmerkmalen verwiesen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungs beispiels eines Teilabschnitts eines erfindungsge mäßen Personenbeförderungsfahrzeugs ,
Figur 2 einen schematischen Aufbau eines Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrich tung,
Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine Decke eines
Türrahmens ,
Figur 4 eine perspektivische Ansicht auf die Decke eines
Türrahmens , Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines Bodenbereichs innerhalb des Personenbeförderungsfahrzeugs,
Figur 6 eine Ansicht eines Eintritts- und Austrittsbereichs des Personenbeförderungsfahrzeugs aus der Perspek tive einer Bilderfassungseinheit der Erfassungsein richtung und
Figur 7 ein Ablaufdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt ein Personenbeförderungsfahrzeug 1, welches als spurgebundenes Fahrzeug 10 ausgebildet ist, in einer Seiten ansicht. Das Personenbeförderungsfahrzeug 1 steht in dem ge zeigten Ausführungsbeispiel an einer Haltestelle mit Bahn steig 2 und weist einen Eintritts- und Austrittsbereich 20 auf, welcher im Bereich der Türen 3 und 4 liegt. Figur 2 zeigt schematisch den Aufbau einer Erfassungseinrichtung 12 zum Erfassen von beweglichen Objekten, die eine Bilderfas sungseinheit 14 und eine Bilderkennungseinrichtung 16 auf weist. Die Bilderfassungseinheit 14 ist als stereoskopische Kamera 15 ausgebildet.
Die Erfassungseinrichtung 12 ist Teil eines Zählsystems 13, welches eine Zähleinrichtung 19 aufweist. Die Zähleinrichtung 19 und die Bilderkennungseinrichtung 16 können alternativ von einer gemeinsamen Einheit gebildet werden. Die Bilderken nungseinrichtung 16 ist für die Zwecke des Zählsystems 13 in der Lage, zu zählende Objekte in einem räumlichen Bereich 18 zu erkennen und Erkennungs-Informationen, die ein erkanntes Objekt repräsentieren, an die Zähleinrichtung 19 zu übertra gen. Ein erkanntes Objekt ist beispielsweise ein Fahrgast, ein Fahrrad, Kinderwagen, Rollstuhl, etc. Anhand der Erken nungs-Informationen kann die Zähleinrichtung 19 beispielswei se Fahrgäste, die das spurgebundene Fahrzeug 10 betreten und/oder verlassen, zählen. Die Zähleinrichtung 19 ist bei spielsweise eine Fahrgastzähleinrichtung und das Zählsystem beispielsweise ein Fahrgastzählsystem. Im Rahmen des vorlie genden Ausführungsbeispiels versteht der Fachmann die „Erken- nungs-Information" als eine Information, die angibt, dass es sich bei einem erfassten Objekt um ein bestimmtes Objekt, wie beispielsweise einen Fahrgast, handelt. Unter Erkennung eines Fahrgasts ist im Sinne des gezeigten Ausführungsbeispiels keine Identifizierung eines Fahrgasts zu verstehen.
Die Bilderfassungseinheit 14 erfasst in einem Verfahrens schritt A den räumlichen Bereich 18. Der räumliche Bereich 18 ist in Figur 2 durch gestrichelte Linien nach Art eines Er fassungswinkels der Bilderfassungseinheit 14 dargestellt. Der räumliche Bereich 18 umfasst einen Teilbereich eines Ein tritts- und Austrittsbereichs 20 des Personenbeförderungs fahrzeugs 1. Der Eintritts- und Austrittsbereich 20 weist ein Türportal 21 mit einem Boden 32, einer Deckenplatte 26 und einem Türrahmen 22a und 22b auf. Die Bilderfassungseinheit 14 ist oberhalb der Deckenplatte 26 angeordnet.
Die Bilderfassungseinheit 14 erzeugt in einem Verfahrens schritt B auf Basis der Erfassung A eine Bildinformation 24 in Form eines digitalen Datenstroms 25, welcher zumindest ei nen Teilbereich des erfassten räumlichen Bereichs 18 reprä sentiert. Die Bildinformation 24 wird datentechnisch, bei spielsweise über ein Ethernet-Netz, an die Bilderkennungsein richtung 16 übertragen.
Figur 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Decken platte 26 und den Türrahmen 22a und 22b, der jeweils in einer Schnittansicht gezeigt ist. Figur 4 zeigt eine perspektivi sche Ansicht der Deckenplatte 26. Durch einen lichtdurchläs sigen Teilbereich 27 der Deckenplatte 26 erfasst die Bilder fassungseinheit 14 im Betrieb den räumlichen Bereich 18.
Wird die Bilderfassungseinheit (beispielsweise in einem
Schritt C) ausgetauscht, kann die Ausrichtung der neu mon tierten Bilderfassungseinheit 14 von der Ausrichtung der aus getauschten Bilderfassungseinheit verschieden sein. Bei spielsweise kann die Bilderfassungseinheit 14 eine - wenn auch geringfügig - andere Orientierung 28 aufweisen. Figur 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Türen 3 und 4, des Bodens 32 sowie des Türrahmens 22a, 22b. Die Wan dungen 34a und 35a des Türrahmens 22a bilden eine Kante 36a. Die Wandungen 34b und 35b des Türrahmens 22b bilden eine Kan te 36b. Der Übergang von der Wandung 34a zum Boden 32 bildet eine Kante 38. Der Übergang von der Wandung 35a zum Boden 32 bildet eine Kante 39. Der Übergang von der Wandung 34b zum Boden 32 bildet eine Kante 41. Der Übergang von der Wandung 35b zum Boden 32 bildet eine Kante 42. Der Übergang der Türen 3 und 4 zum Boden 32 bildet eine Kante 40.
Figur 6 zeigt eine Ansicht des Eintritts- und Austrittsbe reichs 20 aus der Perspektive der Bilderfassungseinheit 14. Die in Bezug auf Figur 5 beschriebenen Kanten 36a, 36b sowie 38 bis 40 sind aus der Perspektive der Bilderfassungseinheit 14 erkennbar. Bei dem in Figur 6 gezeigten Zustand sind die Türen 3 und 4 geöffnet, so dass eine Außenkante 44 des spur gebundenen Fahrzeugs 10 erkennbar ist.
In einem Verfahrensschritt D erkennt die Bilderkennungsein richtung 16 einen markanten Bereich des erfassten räumlichen Bereichs 18: Für diesen Zweck umfasst die Bilderkennungsein richtung 16 eine Recheneinheit 17, welche ausgebildet ist, ein Bilderkennungsprogramm auszuführen. Bei Ausführung des Bilderkennungsprogramms wird der Datenstrom 25 verarbeitet und (gemäß einem Verfahrensschritt DD) die Kanten 38, 39, 41, 42, 40, 36a, 36b und 44 als markanter Bereich erkannt.
In einem Verfahrensschritt E wird die Erfassungseinrichtung 12 kalibriert: Dazu legt die Recheneinheit 17 in einem Ver fahrensschritt EE eine Anpassung der Position 46 und Ausrich tung 48 einer vorhandenen Zähllinie 50 sowie in einem Verfah rensschritt EEE eine Anpassung der Position 46 und des Umris ses 52 eines Zählbereichs 54 fest.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Kalibieren einer Erfassungseinrichtung (12) für ein Personenbeförderungsfahrzeug (1) umfassend:
Erfassen (A) eines räumlichen Bereichs (18) mittels einer Bilderfassungseinheit (14) der Erfassungseinrichtung (12) ,
Erzeugen (B) einer Bildinformation (24) mittels der Bil derfassungseinheit (14) auf Basis der Erfassung (A) , wo bei die Bildinformation (24) den räumlichen Bereich (18) repräsentiert,
Erkennen (D) eines markanten Bereichs des räumlichen Be reichs (18) mittels einer Bilderkennungseinrichtung (16) anhand der Bildinformation (24) und
Kalibieren (E) der Erfassungseinrichtung (14) anhand des markanten Bereichs.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei der räumliche Bereich (18) einen Eintritts- und/oder Austrittsbereich (20) des Personenbeförderungsfahrzeugs (1), insbesondere eine Einstiegs- und Ausstiegstür (3, 4), um fasst .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der markante Bereich einen Türrahmen (22a, 22b) um fasst .
4. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che 1 bis 3,
wobei der markante Bereich wenigstens eine Kante (38; 39; 41; 42; 40; 36a; 36b; 44) umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei die Kante (38; 39; 41; 42; 40; 36a; 36b)
- von einem Übergang zwischen einer Wandung (34a; 35a;
34b; 35b) eines Türrahmens (22a; 22b) und einem Boden (32) des Personenbeförderungsfahrzeugs (1),
- von einem Übergang zwischen einer Tür (3, 4) des Perso nenbeförderungsfahrzeugs (1) und dem Boden (32) und/oder
- von einem Übergang zwischen zwei Wandungen (34a, 35a;
34b, 35b) des Türrahmens (22a, 22b)
gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
wobei die Kante eine Außenkante (44) des Personenbeförde rungsfahrzeugs (1) umfasst.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che, wobei
die Erfassungseinrichtung (12) Teil eines Zählsystems (13) zum Zählen von Objekten, welche in das Personenbeförderungs fahrzeug eingehen und/oder dieses verlassen, ist und
das Kalibrieren ein Bestimmen (EE) der Position (46) und Aus richten einer Zähllinie (50) relativ zu dem markanten Bereich umfasst .
8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei das Kalibrieren ein Bestimmen (EEE) der Position (46) und Form (52) eines Zählbereichs (54) relativ zu dem markan ten Bereich umfasst.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprü che,
wobei das Kalibieren (E)
- bei einer Inbetriebnahme des Personenbeförderungsfahr zeugs ( 1 ) ,
- auf einen Austausch (C) der Bilderfassungseinheit (14) hin, und/oder
- wenn mittels der Erkennungseinrichtung (16) erkannt
wird, dass ein erneutes Kalibieren erforderlich ist, durchgeführt wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden An sprüche,
wobei die Bilderfassungseinheit (14) eine stereoskopische Ka mera (15) und/oder eine Laufzeitmessungseinrichtung umfasst.
11. Zählverfahren, bei welchem eine Erfassungseinrichtung (12) eingesetzt wird, die nach einem Verfahren nach wenigs tens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 kalibriert wird .
12. Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der vorhergehenden An sprüche 1 bis 10.
13. Erfassungseinrichtung für eine Personenbeförderungsfahr zeug (1) umfassend:
eine Bildererfassungseinheit (14), welche ausgebildet ist,
einen räumlichen Bereich (18) zu erfassen und
auf Basis der Erfassung eine Bildinformation (24) zu erzeugen, welche den räumlichen Bereich (18) repräsen tiert,
eine Bilderkennungseinrichtung (16), welche ausgebildet ist, anhand der Bildinformation (24) einen markanten Be reich des erfassten räumlichen Bereichs (18) zu erkennen, und
eine Recheneinheit (17), welche ausgebildet ist, die Er fassungseinrichtung (1) anhand des markanten Bereichs zu kalibrieren .
14. Personenbeförderungsfahrzeug mit einer Erfassungseinrich tung (12) nach Anspruch 13.
PCT/EP2019/050148 2018-02-06 2019-01-04 Verfahren zum kalibrieren einer erfassungseinrichtung, zählverfahren und erfassungseinrichtung für ein personenbeförderungsfahrzeug WO2019154565A1 (de)

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