[发明专利]基于扫描式激光测距的人流量测量系统

权利要求书

1.基于扫描式激光测距的人流量测量系统，其特征在于：包括位于人行通道上方的第一激光测距仪(1)和第二激光测距仪，所述第一激光测距仪(1)和第二激光测距仪沿人行通道的方向依次设置，所述第一激光测距仪(1)的出光孔前方设置有用于反射激光的第一扫描镜(2)，所述第一扫描镜(2)通过第一转轴(3)固定，所述第一扫描镜(2)上连接有用于使第一扫描镜(2)绕第一转轴(3)转动的第一驱动装置(4)；所述第二激光测距仪的出光孔前方设置有用于反射激光的第二扫描镜，所述第二扫描镜通过第二转轴固定，所述第二扫描镜上连接有用于使第二扫描镜绕第二转轴转动的第二驱动装置；当第一扫描镜(2)、第二扫描镜均处于初始位置时，第一扫描镜(2)的反射面与第二扫描镜的反射面位于同一平面上；还包括处理器，所述处理器分别与第一激光测距仪(1)的数据输出接口、第二激光测距仪的数据输出接口相连；第一激光测距仪(1)用于测定第一激光测距仪(1)与人行通道地面之间的距离并将检测到的距离数据L₁(t_N)传递给处理器，第二激光测距仪用于测定第二激光测距仪与人行通道地面之间的距离并将检测到的距离数据L₂(t_N)传递给处理器，处理器对接收到的距离数据L₁(t_N)和L₂(t_N)进行预处理，然后采用行人判定算法确定行人数量，并采用行人方向判定算法确定行人行走方向；

所述第一激光测距仪和第二激光测距仪均位于人行通道的正上方，所述处理器对接收到的距离数据L₁(t_N)和L₂(t_N)进行预处理的方法如下所述：

A、对距离数据L₁(t_N)和L₂(t_N)进行归一化处理；具体方法如下所述：

将距离数据分别L₁(t_N)和L₂(t_N)代入以下公式得到归一化后的距离数据l₁(t_N)和l₂(t_N)：

N＝1，2，3，4···，其中x为测量点到人行通道左侧边缘的垂直距离，所述测量点是指第一激光测距仪或第二激光测距仪发出的激光与人行通道相交的点，d为人行通道的宽度，H₁为第一激光测距仪的安装高度，H₂为第二激光测距仪的安装高度；

B、将步骤A得到的距离数据l₁(t_N)和l₂(t_N)分别转化为数据函数l_1，M(x_i)和l_2，M(x_i)，l_1，M(x_i)是指第一扫描镜在第M次扫描周期内，第一激光测距仪获得的距离l₁(t_N)随x变化函数，l_2，M(x_i)是指第二扫描镜在第M次扫描周期内，第二激光测距仪获得的距离l₂(t_N)随x变化函数，i＝1,2,3···,I；M＝1,2,3···；

将步骤A得到的距离数据l₁(t_N)转化为数据函数l_1，M(x_i)的方法如下所述：通过第一扫描镜的扫描频率f_m1和第一激光测距仪测距的频率f_l1确定扫描一次的数据点个数为将获得的距离数据l₁(t_N)每I₁个点为一组转化为l_1，M(x_i)，每扫描一次，M值增加1，最终获得随时间变化的数据函数l_1，M(x_i)，其中不同的M值代表不同时间段的数据函数；f_m1是指第一扫描镜在单位时间1秒内可以完成扫描的次数，f_m1＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l1是指第一激光测距仪在单位时间1秒内完成的激光测距次数，f_l1＞d×f_m1×n，n为采样数据密度；

将步骤A得到的距离数据l₂(t_N)转化为数据函数l_2，M(x_i)的方法如下所述：通过第二扫描镜的扫描频率f_m2和第二激光测距仪测距的频率f_l2确定扫描一次的数据点个数为将获得的距离数据l₂(t_N)每I₂个点为一组转化为l_2，M(x_i)，每扫描一次，M值增加1，最终获得随时间变化的数据函数l_2，M(x_i)，其中不同的M值代表不同时间段的数据函数；f_m2是指第二扫描镜在单位时间1秒内可以完成扫描的次数，f_m2＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l2是指第二激光测距仪在单位时间1秒内完成的激光测距次数，f_l2＞d×f_m2×n，n为采样数据密度；

所述第一激光测距仪和第二激光测距仪均位于人行通道的右侧上方，所述处理器对接收到的距离数据L₁(t_N)和L₂(t_N)进行预处理的方法如下所述：

A、对距离数据L₁(t_N)和L₂(t_N)进行归一化处理；具体方法如下所述：

将距离数据分别L₁(t_N)和L₂(t_N)代入以下公式得到归一化后的距离数据l₁(t_N)和l₂(t_N)：

N＝1，2，3，4···，其中x为测量点到人行通道左侧边缘的垂直距离，所述测量点是指第一激光测距仪或第二激光测距仪发出的激光与人行通道相交的点，d为人行通道的宽度，H₁为第一激光测距仪的安装高度，H₂为第二激光测距仪的安装高度，c为第一激光测距仪与第二激光测距仪之间的距离；

B、将步骤A得到的距离数据l₁(t_N)和l₂(t_N)分别转化为数据函数l_1，M(x_i)和l_2，M(x_i)，l_1，M(x_i)是指第一扫描镜在第M次扫描周期内，第一激光测距仪获得的距离l₁(t_N)随x变化函数，l_2，M(x_i)是指第二扫描镜在第M次扫描周期内，第二激光测距仪获得的距离l₂(t_N)随x变化函数，i＝1,2,3···,I；M＝1,2,3···；

将步骤A得到的距离数据l₁(t_N)转化为数据函数l_1，M(x_i)的方法如下所述：通过第一扫描镜的扫描频率f_m1和第一激光测距仪测距的频率f_l1确定扫描一次的数据点个数为将获得的距离数据l₁(t_N)每I₁个点为一组转化为l_1，M(x_i)，每扫描一次，M值增加1，最终获得随时间变化的数据函数l_1，M(x_i)，其中不同的M值代表不同时间段的数据函数；f_m1是指第一扫描镜在单位时间1秒内可以完成扫描的次数，f_m1＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l1是指第一激光测距仪在单位时间1秒内完成的激光测距次数，f_l1＞d×f_m1×n，n为采样数据密度；

将步骤A得到的距离数据l₂(t_N)转化为数据函数l_2，M(x_i)的方法如下所述：通过第二扫描镜的扫描频率f_m2和第二激光测距仪测距的频率f_l2确定扫描一次的数据点个数为将获得的距离数据l₂(t_N)每I₂个点为一组转化为l_2，M(x_i)，每扫描一次，M值增加1，最终获得随时间变化的数据函数l_2，M(x_i)，其中不同的M值代表不同时间段的数据函数；f_m2是指第二扫描镜在单位时间1秒内可以完成扫描的次数，f_m2＞5V_p，V_p是指人流的速度V_p，f_l2是指第二激光测距仪在单位时间1秒内完成的激光测距次数，f_l2＞d×f_m2×n，n为采样数据密度。