[发明专利]公交车载人数实时监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种公交车载人数实时监测系统，包括：

录像模块，用于获取乘客上车的视频数据；

语音模块，用于提醒乘客下车和发出超载警报；

存储单元，用于存储乘客文件数据；以及

检测识别单元，通过光纤与所述录像模块、语音模块和存储单元相连，接收所述视频数据并结合所述乘客文件数据，进行图像预处理、人脸检测与识别、人数统计以及目标跟踪，同时将控制信息发送给所述语音模块。

2.根据权利要求1所述的公交车载人数实时监测系统，所述检测识别单元包括预处理模块、人脸检测模块、人脸识别模块、人数统计模块和目标跟踪模块，其中，

预处理模块与所述录像模块电连接，接收所述视频数据并抽取图像进行图像预处理，得到图像数据；

人脸检测模块，接收所述图像数据进行人脸检测，得到检测数据；

人脸识别模块，接收所述检测数据并读取所述乘客文件数据，进行人脸识别及乘客标记，得到识别信息；

目标跟踪模块，根据所述检测数据跟踪人脸目标位置并判断乘客上、下车行为方式，得到跟踪信息；

人数统计模块与所述语音模块电连接，接收所述识别信息和所述跟踪信息进行车载人数统计，并修改存储单元中的所述乘客文件数据，同时将控制信息发送给所述语音模块。

3.根据权利要求1所述的公交车载人数实时监测系统，其中，所述乘客文件数据包括存储在公交车载存储单元内的乘客文件、历史乘客文件和乘客数据库。

4.根据权利要求3所述的公交车载人数实时监测系统，其中，所述乘客文件数据还包括总数据库，所述总数据库设置在后台服务器中。

5.根据权利要求1所述的公交车载人数实时监测系统，其中，所述录像模块为摄像头，所述摄像头设置在与公交车车门相对的车体侧壁上方。

6.如权利要求1所述的公交车载人数实时监测系统的监测方法，包括如下步骤：

S1，监测系统启动；

S2，根据监测系统的存储能力，建立乘客数据库，保存历史乘客的信息；车上乘客的信息保存在内存中，刚下车乘客的信息保存在文件系统中；

S3，判断车辆是否停下，若停下，则进入步骤S2；否则，持续监控车辆是否停下；

S4，从监控视屏中选取一帧图像进行图像预处理；

S5，使用ViBe算法根据初始图像建立背景模型；每隔三帧选一图像进行步骤S4的图像预处理，遍历新一帧图像所有像素点，并与背景模型中该像素点的数值比较，确定该像素点是否为前景，同时统计该像素点被检测为背景的次数，及时更新背景模型；

S6，根据步骤S4获取的前景图像，使用AdaBoost算法检测出人脸位置；

S7，使用二次搜索调整camshift跟踪窗口的大小，同时使用kalman滤波器对窗口位置进行预测；

S8，人脸识别，将检测到的人脸和车上乘客的人脸数据比较；

S9，判断该名乘客是否在车上；若该名乘客原本不在车上，则进入步骤S10；若该名乘客原本在车上，进入步骤S14；

S10，判断目标的行为是否为上车，若为上车，则进入步骤S11；否则，进入步骤S16；

S11，处理相关数据，将乘客标记为在车上，总人数加一，保存乘客上车信息；

S12，判断车辆是否超载，若超载进入步骤S13；否则，进入步骤S16；

S13，发出超载警报，进入步骤S16；

S14，判断目标的行为是否为下车，若为下车，则进入步骤S15；否则，进入步骤S16；

S15，处理相关数据，将乘客标记为不在车上，总人数减一，保存下车信息；

S16，判断车辆是否为末班车，若不是末班车，则进入步骤S17；否则，进入步骤S18；

S17，判断车辆是否开启，若开启，则进入步骤S3；否则，进入步骤S6；

S18，判断车上人数是否为0，若人数不为0，则进入步骤S19；若人数为0，则进入步骤S20；

S19，语音提醒乘客下车，进入步骤S6判断是否有乘客还在下车；

S20，监测结束。

7.根据权利要求6所述的公交车载人数实时监测方法，其中，步骤S4所述的图像预处理包括图像增强和滤波。