[发明专利]一种基于三维信息的乘客目标检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乘客目标检测方法，尤其涉及一种基于三维信息的乘客目标检测方法。

背景技术

客运车辆乘客上下门等场所常常需要统计在某一时间点或时间段内乘客进入和离开的数量，以此乘客统计数据为依据优化运营和提高管理水平。

统计客运车辆上下乘客的数量流程中，非常关键的一个步骤是检测在任意时间点是否存在乘客，以及每一个乘客在上下车过程中在任意时间点所处的位置。

当前主要有两种方法来检测乘客目标，一种是采用光电传感器探测乘客的有无，另外一种就是安装摄像机拍摄乘客上下车的二维图像，采用二维图像识别方法来检测乘客目标，并将乘客目标和背景分离开。

加拿大INFODEV公司在其网页http://www.infodev.ca/vehicles.html上公布了一种客流计数系统，该系统将光电传感器安装在车门上方采集乘客上下车信号，由车载处理器处理采集到的信息来判断是否有乘客出现。

申请号为03115817.X的发明专利公开了一种采用红外传感器探头和主控器组成的自动乘客计数仪，采用红外传感器探头探测到的乘客信息经由主控器进行运算处理来检测是否存在乘客。

采用光电传感器来检测是否存在乘客的方法中，由于只能安装数量很少的几个获取仅仅获取安装位置点信息的传感器，可利用检测乘客的信息量有限，从检测原理上确定了该系统在乘客密集或拥挤上下车、非常规上下车情况下检测精度低。

申请号为200710036809.X的发明专利“运动目标跟踪及数量统计方法”公开了一种主要应用于客运汽车统计乘客数量的方法。该发明在车门上方安装一台摄像机完成二维图像数据的采集，采用二维图像识别方法检测乘客目标。

武汉科技大学信息科学与工程学院的付晓薇在其硕士学位论文“一种基于动态图像的多目标识别计数方法”中公布了一种采用帧间差和背景差的方法来检测乘客目标，大连海事大学信号与图像处理研究所的田京雷在2005年全国图象图形学学术会议上公布的“基于视频的客流计数系统的研究”论文(《第十二届全国图象图形学学术会议论文集》，作者：章毓晋，ISBN：7302119309)，也采用背景差的方法来检测乘客目标。以上公布的方法也全部是基于二维图像处理的方法，由于处理方法过于简单，所利用的信息是二维图像，所以仅仅能处理简单情况的乘客目标检测问题。

以上采用二维图像识别技术来统计乘客数量的方法，检测乘客目标并将乘客目标和背景分离是实现高精度乘客计数的关键。但是，由于外界工作环境极其复杂，人体上下车的行为和姿态千差万别，获得乘客上下车的二维图像，单纯利用二维图像信息，采用以上文献公布的二维图像识别方法，难以高效准确的将乘客目标和背景分离开。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效可靠的基于三维信息的乘客目标检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于三维信息的乘客目标检测方法，其特征在于，该检测方法包括下列步骤：

(1)三维信息获取装置不断获取当前时间点的三维信息I(x，y，z，t)；

(2)求三维背景信息B(x，y，z，t)；

(3)分别求I(x，y，z，t)与I(x，y，z，t-1)，I(x，y，z，t-2)，...，I(x，y，z，t-N+1)的三维差信息IID(x，y，z，t-1)，IID(x，y，z，t-2)，...，IID(x，y，z，t-N+1)，计算所有N个三维差信息的最大三维差信息值IID(x，y，z，t)＝max(IID(x，y，z，t-1)，IID(x，y，z，t-2)，...，IID(x，y，z，t-N+1))；

(4)求I(x，y，z，t)与B(x，y，z，t)的三维差信息IBD(x，y，z，t)；

(5)分别求I(x，y，z，t)，IID(x，y，z，t)和IBD(x，y，z，t)的三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)；

(6)将三个三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)合并为一个三维峰值信息P(x，y，z，t)；

(7)三维峰值信息校验，获得人体目标的位置。

所述的求三维背景信息B(x，y，z，t)包括以下步骤：

(1)将三维信息I(x，y，z，t)(0≤t≤N-1)分为长度为M(M≥5)的等长段IS(x，y，z，t)；