[发明专利]一种数据采集处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动乘客计数系统，特别是涉及一种数据采集处理系统。

背景技术

为了控制客流量，以及优化城市公共汽车调度，实现日常营运的科学调度，公共交通系统需要获得实时的客流统计信息。

以往安装在公共汽车上的人数统计仪，采用光电技术或则机械踏板技术，可以比较粗略地统计到人数，准确率在60～70％之间。

光电技术或则机械踏板技术的主要问题是：光电技术或则机械踏板技术只能获得二值开关信息，而乘客上下车的行为模式以及客流的模式非常复杂，不能满足简单的信号触发或遮挡进行技术的条件。

采用光电技术或则机械踏板技术的乘客统计仪，只在客流稀疏以及乘客排队进行上下车条件下才工作正常，这显然不满足像中国等公共交通次序比较混乱的发展中国家。

而利用视频图像处理和模式识别方法，来解决一些某些场合的客人到达以及离开的人流量，已经有了一些实际的实验系统，比如商场客流统计。这种技术不能应用到公共汽车上，原因很简单，商场的客流统计系统，摄像机安装高度超过3.5米以上，商场出入口图像中的人体目标是小目标。而公共汽车上的摄像机安装高度在2米左右，车门图像中的人体目标是大目标，个子比较高的乘客头部图像可以站图像面积80％以上。

根据技术实现方式的不同，APC(APC：英文Automatic Passenger Counter的缩写，即自动乘客计数仪)系统大致可以分为以下几种类型。

1.“物理接触式APC”或车辆测重方式。“物理接触式APC”，指踏板垫、开关矩阵、多功能垫等需要物理接触，并在其中嵌有开关进行统计乘客的一种方式。压力板公交客流统计仪安装在车辆的前、后门踏板上，乘客上下车时触发压力传感器就会被自动记录下来。此种设备在使用初期有较高的准确率，但由于其具有物理接触式的特性，抗疲劳性差，系统部件易损坏，导致其计数趋于不准确。另外，由于设备安装的位置对于准确计数性至关重要，所以安装调试费用也较高。

车辆测重方式是通过测量车辆重量的变化来测定乘客人数的一种方式。

2.红外式自动乘客计数

(1)被动红外式自动乘客计数：被动红外式自动乘客计数技术由于采用合适的热释红外线探头只能检测到人体发出的信号，这就避免了其它物体的干扰。当公交车上下乘客时，红外传感器探测人体红外光谱所造成的变化即得到乘客上下车的过程，通过信号处理可以判别上下车方向和上下车人数。虽然人体温度相对稳定，但红外传感器的探测信号会受到乘客着装的影响。这种技术的固有缺点在于如果环境温度与人体温度相接近时，传感器就不能有效探测到乘客上下车过程，不同地区，环境温度、湿度的不同，对红外线吸收率的差别，容易影响系统在不同地区的安装。另外，它对环境温度快速变化和强烈曝光照射也比较敏感。

(2)主动红外式自动乘客计数：主动红外式计数系统安装在公交车前后门附近特定的高度，通过发射定制波长的红外线覆盖一定的区域，并通过传感器检测从乘客身上反射回来的光线，从而自动识别乘客上下车方向及人数。由于采用自身光源，它不易受外界环境温度、光线状况的影响，能够达到较高的精度，是公交客流信息采集比较理想的计数技术。国外市场上比较成熟的都是主动多束红外客流计数器。国外加拿大INFODEV公司、德国DILAX公司采用的都是这种工作模式，价格非常昂贵。

由于传感器安装在公交车门，依赖于人体切割红外线判定方向，对于拥挤状况的中国国情式公交乘客环境，该系统在高峰时准确率会大幅下降，如果依靠记忆相同人体反射光的灵敏度相同，整套系统算法复杂度大大加强，还可能随着传感器老化严重影响系统使用。这是国内红外系统在性能上远输于国外同类产品的主要原因。

(3)红外式复合系统自动乘客计数：由于被动红外式自动乘客计数的固有缺点，可以同时采用主动式红外计数器构成复合系统以补偿被动红外式计数的误差。但是，系统成本会增加，并且由于两种传感器同时被激发，会产生重复计数的问题。

4.基于图像处理的公交客流计数系统：在车门内安装摄像机获取视频图像，经过软件对连续图像进行分析处理，识别乘客及其运动，从而自动对上下车人数及方向进行计数。这种技术的计数精度很大程度上取决于图像分析软件的设计水平。系统易受振动、光线的影响，图像质量的好坏影响软件分析结果的精度。

该技术的复杂难易度最高，涉及到多种学科，如光学、图像分析学、计算机系统、人工智能学习技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种数据采集处理系统。