[发明专利]一种适用于高铁列车智能空调的乘客分布检测系统及方法

摘要

本发明涉及一种适用于高铁列车智能空调的乘客分布检测系统及方法，属于高铁列车智能检测/控制领域。系统包括：安装在车厢两端的前、后置摄像头，安装在车头车厢的计算机，以及安装在车厢两侧的智能空调。步骤包括：步骤一，通过前后置摄像头采集覆盖乘客区域的图像并输入计算机；步骤二，计算机采用Haar‑Ada Boost算法进行乘客区域识别，再采用逆透视标定方法对乘客空间位置进行标定；步骤三，对裁剪后的乘客区域图像进行图像预处理得到乘客分布，根据乘客分布确定送风量，并发送控制信号给智能空调。本发明通过高铁列车前置、后置双摄像头检测乘客的分布，通过计算机确定空调送风量提供给智能空调，以供给恰当的风量减少能耗。

主权项

1.一种适用于高铁列车智能空调的乘客分布检测系统，其特征在于，包括：安装在车厢两端的前置摄像头和后置摄像头，用于定时采集覆盖乘客区域的图像，并输入至安装在车头车厢的计算机；所述的计算机包括乘客区域识别模块、乘客空间位置标定模块、乘客分布检测模块以及智能空调控制模块；所述的乘客区域识别模块采用Haar‑Ada Boost算法对输入的图像进行乘客区域识别；Haar‑Ada Boost算法在训练时，选取的正例训练样本的图像中存在乘客区域并对乘客区域进行人工标记，选取的反例训练样本的图像中存在车厢背景环境但没有乘客区域；通过Haar‑Ada Boost算法训练生成多级分类器，依次通过各分类器检测图像是否存在乘客区域；所述的乘客空间位置标定模块是采用逆透视标定方法对乘客空间位置进行标定，前置摄像头视角空间的位置标定为：以前置摄像头视角的座椅区域左下角为A点，在图像中逆时针旋转依次标记成像梯形的B、C、D点；以后置摄像头视角的图像，对应找到与前置摄像头视角下ABCD四个角的定位点；然后分别在世界坐标系和图像坐标系下，计算矩形ABCD四个角的世界坐标和图像坐标；所述的乘客分布检测模块对标定了乘客空间位置的图像进行裁剪，保留图像中完整的乘客区域，然后对裁剪后的图像进行YCbCr色彩空间转换、图像分割和形态学开闭运算，再对得到的图像提取联通区域，得到车厢内每一排乘客的分布情况；所述的智能空调控制模块根据乘客分布检测模块获得的乘客分布情况，从乘客分布与空调风量对应表中确定所需要的空调送风量，并发送控制信号给安装在车厢两侧的智能空调，通过控制智能空调的空气阀控制空调提供风量。