道路行人分类系统技术方案

道路行人分类系统，属于运动目标跟踪处理领域，为了解决丰富现行的道路行人分类的问题，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：由车载摄像头拍摄道路行人图像，并以图像显示的道路行人之间存在的磁力关系对道路行人分类；其中：所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离表征，对通过所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离进行分类，而该磁力关系的确定。

【技术实现步骤摘要】
道路行人分类系统
本专利技术属于运动目标跟踪处理领域，具体的说是利用磁力模型对道路行人潜在的危险程度进行区分的分类方法。
技术介绍
运动目标跟踪处理技术是机器视觉领域中一个重要的研究课题，而随着自主汽车和辅助驾驶系统的应用，如何合理的运用目标跟踪处理技术来保护行人和车辆的安全也是现在的一个热门研究方向。目前，在只使用车载摄像头的情况下，通过分析行人的历史移动轨迹和移动速度等信息来对行人进行分类是利用目标跟踪处理技术实现保护行人和车辆安全的一个主要途径。首先分析行人的移动轨迹和移动速度来计算行人会与车辆发生碰撞的概率，再利用该碰撞概率以及建立相应的分类规则将行人划分为不同的类型。现有的目标跟踪处理技术中的道路行人分类方法大多是计算行人会与车辆发生直接碰撞的概率，或者只对具备特定特征的特殊行人进行检测。专利申请号为CN201610048194.1，名称为“基于组合特征与车载摄像头的盲人检测与识别方法与系统”先利用HOG特征对行人进行检测，然后在行人检测结果附近使用导盲犬、盲杖和盲镜三个分类特征来检测是否存在盲人。专利申请号为CN201610048233.8，名称为“基于衣帽特征于姿态检测的交警检测方法和系统”将道路中交警的警帽和荧光马甲作为分类特征来判断行人检测结果中是否存在交警。通过对特定目标的特定特征进行检测虽然可以很好的对该目标进行识别，但由于只能检测特定目标而导致这种做法存在很大的局限性。在文章《AnalysisofPedestrianCollisionRiskusingFuzzyInferenceModel》中,Hariyono等人对行人和车辆的移动速度和移动方向以及人车之间的相对距离进行分析，计算行人与车辆的碰撞概率，通过碰撞概率的大小对行人进行分类。但是为了准确采集行人的速度和位置信息，该方法使用了一个架设在路边的摄像头从侧面对车前路况进行拍摄，导致该方法受环境影响较大。文章《EstimationofCollisionRiskforImprovingDriver’sSafety》中Hariyono等人在车前建立了一块危险区域，将会进入该危险区域的行人判定为危险行人从而对行人进行分类。但是道路上存在很多突发状况可能导致行人会由普通行人瞬间变为危险行人。例如一个手持手机的行人在通过马路时突然发生减速，导致本来处于安全状态的行人突然变成会与车辆相撞的行人。本专利技术所使用的道路行人分类方法是建立一种磁力模型，通过分析行人之间的物理逻辑关系以达到对行人潜在危险性的判断，而不是估计行人与车辆发生直接碰撞的危险性。通过建立新的道路行人分类规则将那些潜在危险性较高的行人作为主要分析对象，从而丰富现有的道路行人分类方法的分类结果，更好的保护车辆与行人的安全。
技术实现思路
为了解决丰富现行的道路行人分类的问题，本专利技术提出如下技术方案：一种道路行人分类系统，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：由车载摄像头拍摄道路行人图像，并以图像显示的道路行人之间存在的磁力关系对道路行人分类；其中：所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离表征。进一步的，所述磁力关系由磁力模型表示，磁力模型包括斥力模型、吸力模型和无磁力模型，计算当前图像显示的磁力关系中各具体模型的概率，判断具体模型的概率超过概率阈值，则以当前模型反映当前图像中的道路行人的磁力关系。进一步的，所述的斥力模型，其定义是：相向而行的行人，在若干个行进路线中具有会发生碰撞的路线，行人在相遇时移动速度减缓、甚至停止，直到相遇结束后恢复速度。进一步的，当前图像显示的行人的磁力关系为斥力模型的概率由下式计算：当行人i和j为相向而行并不断接近，斥力概率Pr会逐渐增大，直到斥力概率超过δ从而被判定为磁力行人；其中：为行人i的斥力概率；sij为行人i和j之间的距离；dij为行人i和j分别与摄像头的距离的差值，且dij＝|zi-zj|，其中zi为行人i与摄像头之间的距离，zj为行人j与摄像头之间的距离；m和n为常系数，且m,n∈(0,1)；vi和vj分别为行人i和j的移动速度，vivj＜0表示行人i和j为相向而行。进一步的，所述吸力模型，其定义是：在若干个同向而行的行人中，有两个或两个以上行人保持重叠或邻近状态行走，其移动速度的方向和大小相近。进一步的，当前图像显示的行人的磁力关系为吸力模型的概率由下式计算：当行人i和j持续保持同向重叠或邻近状态行走，吸力概率逐渐增大，直到吸力概率超过δ从而被判定为吸力行人；其中：为行人i的吸力概率；sij为行人i和j之间的距离；dij为行人i和j与摄像头距离的差值，且dij＝|zi-zj|，其中zi为行人i与摄像头之间的距离，zj为行人j与摄像头之间的距离；m、n和l为常系数，且m,n,l∈(0,1)；vi和vj分别为行人i和j的移动速度，vivj＞0表示行人i和j为同向而行；kij为吸力参数，且kij＝-[min(T|vi|,T|vj|)/sij]，其中T为所经过时间，min(T|vi|,T|vj|)表示行人i和j经过时间T后较小的位移值。进一步的，所述无磁力模型，其定义是：在若干个行人中，至少存在三个行人，其中一个行人的速度高于或低于其他至少两个行人。进一步的，当前图像显示的某行人的磁力关系为无磁力模型的概率由下式计算：行人i、j和h三人同向行走，其中一人的速度明显超过或低于其余两人的速度，其余两人的速度相当，且三个行人保持当前速度不变，无磁力概率Pm超过δ从而被判定为无磁力行人；其中：为行人i的无磁力概率；vi、vj和vh分别为行人i、j和h的移动速度，行人i的速度明显超过或低于其余两人的速度，且三个行人的速度满足：(vi2-vj2)+(vi2-vh2)＞ε2则等于1，否则为0；ε为常系数。进一步的，对行人分类的具体方法是：计算当前图像的某行人的磁力概率：PMM＝{Pr,Ps,Pm}当没有模型概率超过概率阈值δ时，行人i为普通行人；当只有一种模型概率超过概率阈值δ时，行人i被判定为相应种类的磁力行人；当有两种以上的模型概率超过概率阈值δ时，行人i根据模型概率的优先级被判定为优先级较高的磁力行人；设定：当Pr超过δ时行人为斥力行人；当Ps超过δ时行人为吸力行人；当Pm超过δ时行人为无磁力行人；三种磁力概率中Pm的优先级最高，Ps的优先级居中，Pr的优先级最低。有益效果：本专利技术通过分析常见的路况环境，由上述方案，找出容易导致突发事故的行人，而这种行人并不一定会与车辆发生碰撞，对通过所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离进行分类，而该磁力关系的确定，可以作为自主汽车或者辅助驾驶系统在进行避障及路径规划时重要参考依据。附图说明图1是基于磁力模型的道路行人分类方法逻辑图；图2是斥力行人的分类结果示意图；图3是吸力行人的分类结果示意图；图4是无磁力行人的分类结果示意图；图5是多种磁力行人的分类结果示意图；具体实施方式接下来结合附图和具体分类过程来对本专利技术做进一步的描述：一种磁力模型的感兴趣行人判定方法，它的逻辑框图如图1所示，该方法的具体实施步骤如下：第1步：输入行人的移动速度v，在图像中行人之间的相对距离s，和行人与摄像头之间的相对距离z；第2步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道路行人分类系统，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：由车载摄像头拍摄道路行人图像，并以图像显示的道路行人之间存在的磁力关系对道路行人分类；其中：所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离表征。

【技术特征摘要】
1.一种道路行人分类系统，其特征在于，存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：由车载摄像头拍摄道路行人图像，并以图像显示的道路行人之间存在的磁力关系对道路行人分类；其中：所述的磁力关系被行人的移动速度、图像中行人之间的相对距离及行人与摄像头之间的相对距离表征。2.如权利要求1所述的道路行人分类系统，其特征在于，所述磁力关系由磁力模型表示，磁力模型包括斥力模型、吸力模型和无磁力模型，计算当前图像显示的磁力关系中各具体模型的概率，判断具体模型的概率超过概率阈值，则以当前模型反映当前图像中的道路行人的磁力关系。3.如权利要求1所述的道路行人分类系统，其特征在于，所述的斥力模型，其定义是：相向而行的行人，在若干个行进路线中具有会发生碰撞的路线，行人在相遇时移动速度减缓、甚至停止，直到相遇结束后恢复速度。4.如权利要求3所述的道路行人分类系统，其特征在于，当前图像显示的行人的磁力关系为斥力模型的概率由下式计算：当行人i和j为相向而行并不断接近，斥力概率Pr会逐渐增大，直到斥力概率超过δ从而被判定为磁力行人；其中：为行人i的斥力概率；sij为行人i和j之间的距离；dij为行人i和j分别与摄像头的距离的差值，且dij＝|zi-zj|，其中zi为行人i与摄像头之间的距离，zj为行人j与摄像头之间的距离；m和n为常系数，且m,n∈(0,1)；vi和vj分别为行人i和j的移动速度，vivj＜0表示行人i和j为相向而行。5.如权利要求1所述的道路行人分类系统，其特征在于，所述吸力模型，其定义是：在若干个同向而行的行人中，有两个或两个以上行人保持重叠或邻近状态行走，其移动速度的方向和大小相近。6.如权利要求5所述的道路行人分类系统，其特征在于，当前图像显示的行人的磁力关系为吸力模型的概率由下式计算：当行人i和j持续保持同向重叠或邻近状态行走，吸力概率逐渐增大，直到吸力概率超过δ从而被判定为吸力行人；其中：为行人i的吸...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大伟，毛琳，许烨豪，
申请(专利权)人：大连民族大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21