一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法。本发明专利技术装置包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块和电源模块。本发明专利技术方法通过第一摄像头至第三摄像头采集图像，并分别根据对应的摄像智能处理单元进行图像预处理后分别传输至主控单元；校车位于起点待启动时，主控单元根据方向梯度直方图算法以及支持向量机分类器识别依次排队上车的学生人数；校车到达终点待停靠时，主控单元根据方向梯度直方图算法以及支持向量机分类器识别依次排队下车的学生人数。本发明专利技术提高了校车的智能化以及安全性。

A Detection Device and Method for the Leakage of School Bus Students Getting Off

The invention provides a detection device and method for missing school bus students alighting. The device comprises a first camera, a second camera, a third camera, a first camera intelligent processing unit, a second camera intelligent processing unit, a third camera intelligent processing unit, a switch, a vehicle interface module, a storage module, a main control unit, an early warning module, a display module and a power supply module. The method of the invention collects images from the first camera to the third camera and transmits them to the main control unit respectively after image preprocessing according to the corresponding camera intelligent processing unit; when the school bus is at the starting point to start, the main control unit identifies the number of students queuing up in turn according to the direction gradient histogram algorithm and the support vector machine classifier; when the school bus arrives at the terminal, the number of students waiting to stop. The number of students queuing to get off the train in turn is identified by the direction gradient histogram algorithm and support vector machine classifier in the main control unit. The invention improves the intelligence and safety of the school bus.

【技术实现步骤摘要】
一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法
本专利技术涉及校车人员安全领域，尤其涉及一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法。
技术介绍
公共交通工具带给我们巨大方便的同时，也给我们带来了很多的安全隐患。在新闻报道中，经常见到学生被遗漏在校车内，造成巨大的安全隐患，尤其是在天气炎热的夏天，车内温度高，氧气浓度下降，严重甚至威胁到生命。所以，如何及时有效地发现校车内遗漏学生，并给出报警信息，是一个十分急切的问题。现有的一些防止车内人员遗漏的检测技术主要是通过安装各种传感器，和单片机或者PLC控制器组合成检测系统，这些检测系统大多数采用多种传感器的组合使用，通过单片机控制来发出预警信息。对于人体的检测，多数采用红外传感器，座椅传感器等，容易受到高温天气、车内温度剧烈变化和车内人员不在座椅上等情况的影响，造成检测结果不够准确；同时，需要安装多种多个传感器，若某一传感器出现问题，就会影响整体系统的正确性，不利于维护和长期使用的稳定性。另外一种方法是基于传感器的人员计数系统，通过记录上下车人数，发生不匹配时产生警告信息。这种方法采用的是在车门处安装光敏传感器，检测上车人数和下车人数，再通过控制系统来达到检测和报警的目的。不足之处在于只在车内处安装传感器，只能感应有物体通过的动作，并不能匹配到每位学生的情况，也不能排除宠物、其他物体上车的无关情况，发生误判的几率会很大，准确度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法。本专利技术采用人体姿态检测算法，通过安装在车内不同位置的摄像头进行信息采集，通过对图像信息进行人体特征提取识别来智能检测校车内学生的上下车情况，发生人员遗漏情况给出警报信息的装置，此装置也可以推广到客车、家用轿车等交通工具上使用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案一种针对校车学生下车遗漏的检测装置及方法。本专利技术装置的技术方案为一种针对校车学生下车遗漏的检测装置，其特征在于，包括：第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块和电源模块；所述第一摄像头与所述第一摄像智能处理单元连接；所述第二摄像头与所述第二摄像智能处理单元连接；所述第三摄像头与所述第三摄像智能处理单元连接；所述第一摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第二摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第三摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述交换机与所述主控单元连接；所述车辆接口模块与所述主控单元连接；所述存储模块与所述主控单元连接；所述主控单元与所述预警模块连接；所述主控单元与所述显示模块连接；所述电源模块分别与所述的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块依次连接。作为优选，所述第一摄像头安装在与校车乘客门相对的车厢内壁处，水平位置在乘客门水平中点的垂线上，竖直高度在距车厢地面H米左右高处，采集摄像头前X*Y平方米矩形范围内的图像，并将图像传输给所述第一摄像智能处理单元。作为优选，所述第二摄像头安装在车厢顶部，在车厢平面上，摄像头距离车厢头部S米处左右，本专利技术采用的校车长度是一般的中大型校车长度L米，所述第二摄像头用于采集校车车厢前半区的图像，并将图像传输给所述第二摄像智能处理单元。作为优选，所述第三摄像头安装在车厢顶部，在车厢平面上，摄像头距离车厢头K＝6米左右距离，采集校车车厢后半区的图像，并将图像传输给所述第三摄像智能处理单元。作为优选，所述第一摄像智能处理单元用于对所述第一摄像头采集的图像进行图像降噪、图像压缩、亮度归一化、颜色归一化的预处理，将预处理后第一摄像头采集的图像传输至所述交换机。作为优选，所述第二摄像智能处理单元用于对所述第二摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第二摄像头采集的图像传输至所述交换机。作为优选，所述第三摄像智能处理单元用于对所述第三摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第三摄像头采集的图像传输至所述交换机。作为优选，所述交换机将预处理后第一摄像头采集的图像、预处理后第二摄像头采集的图像以及预处理后第三摄像头采集的图像传输至所述主控单元。作为优选，所述主控单元将预处理后第二摄像头采集的图像、预处理后第三摄像头采集的图像传输到所述显示模块实时显示车厢内学生情况，将预处理后第一摄像头采集的图像进行车内人员的检测，并根据检查结果控制预警模块报警，并通过所述车辆接口模块控制车门开启。作为优选，所述显示模块用于实时地显示预处理后第二摄像头采集的图像、预处理后第三摄像头采集的图像。作为优选，所述存储模块用于存储预处理后第一摄像头采集的图像进行车内人员的检测中识别出有人存在的图像。作为优选，所述报警模块用于根据所述主控单元控制发出报警信息。作为优选，所述电源模块用于供电。作为优选，所述车辆接口模块用于将所述主控单元的车门控制信号传输至车辆进行车门的开启。本专利技术方法的技术方案为一种针对校车学生下车遗漏的检测方法，具体步骤如下：步骤1：车辆接口模块获取车辆状态信息，当获取到校车位于起点待启动车辆状态时，主控单元发出控制信息，通过第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头采集图像，并分别根据对应的摄像智能处理单元进行图像预处理后分别传输至主控单元；步骤2：校车位于起点待启动时，主控单元根据预处理后第一摄像头采集的图像通过方向梯度直方图算法提取上车图像特征向量集合，根据上车图像特征向量通过支持向量机分类器识别依次排队上车的学生人数；步骤3：校车到达终点待停靠时，主控单元通知第一摄像头再次采集图像信息，送入第一摄像智能处理单元进行预处理，根据预处理后第一摄像头采集的图像通过方向梯度直方图算法提取下车图像特征向量集合，根据下车图像特征向量通过支持向量机分类器识别依次排队下车的学生人数；步骤4：将依次排队上车的学生人数与依次排队下车的学生人数进行比较，主控单元根据比较结果进行报警控制；作为优选，步骤1中所述分别根据对应的摄像智能处理单元进行图像预处理后分别传输至主控单元为：第一摄像智能处理单元将所述第一摄像头采集的图像进行图像降噪、图像压缩、亮度归一化、颜色归一化的预处理，将预处理后第一摄像头采集的图像通过交换机传输至主控单元，第二摄像智能处理单元将第二摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第二摄像头采集的图像通过交换机传输至主控单元，第三摄像智能处理单元将第三摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第三摄像头采集的图像通过交换机传输至主控单元，主控单元将预处理后第二摄像头采集的图像、预处理后第三摄像头采集的图像传输到显示模块实时显示车厢内学生情况。作为优选，步骤2中所述预处理后第一摄像头采集的图像为：I1,I2,...,IM其中，M为第一摄像头采集的图像数量，其中M≥校车满载人数；通过方向梯度直方图算法提取上车图像特征向量为：第i幅预处理后第一摄像头采集的图像Ii通过方向梯度直方图算法提取的上车特征向量集合为：Fi＝{Fi,1,Fi,2,...,Fi,Ni}i∈[1,M]通过支持向量机分类器识别依次排队上车的学生人数为：将M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对校车学生下车遗漏的检测装置，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块和电源模块；所述第一摄像头与所述第一摄像智能处理单元连接；所述第二摄像头与所述第二摄像智能处理单元连接；所述第三摄像头与所述第三摄像智能处理单元连接；所述第一摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第二摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第三摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述交换机与所述主控单元连接；所述车辆接口模块与所述主控单元连接；所述存储模块与所述主控单元连接；所述主控单元与所述预警模块连接；所述主控单元与所述显示模块连接；所述电源模块分别与所述的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种针对校车学生下车遗漏的检测装置，包括第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块和电源模块；所述第一摄像头与所述第一摄像智能处理单元连接；所述第二摄像头与所述第二摄像智能处理单元连接；所述第三摄像头与所述第三摄像智能处理单元连接；所述第一摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第二摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述第三摄像智能处理单元与所述交换机连接；所述交换机与所述主控单元连接；所述车辆接口模块与所述主控单元连接；所述存储模块与所述主控单元连接；所述主控单元与所述预警模块连接；所述主控单元与所述显示模块连接；所述电源模块分别与所述的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头、第一摄像智能处理单元、第二摄像智能处理单元、第三摄像智能处理单元、交换机、车辆接口模块、存储模块、主控单元、预警模块、显示模块依次连接。2.根据权利要求1所述的针对校车学生下车遗漏的检测装置，其特征在于：所述第一摄像头安装在与校车乘客门相对的车厢内壁处，水平位置在乘客门水平中点的垂线上，竖直高度在距车厢地面H米左右高处，采集摄像头前X*Y平方米矩形范围内的图像，并将图像传输给所述第一摄像智能处理单元；所述第二摄像头安装在车厢顶部，在车厢平面上，摄像头距离车厢头部S米处左右，本发明采用的校车长度是一般的中大型校车长度L米，所述第二摄像头用于采集校车车厢前半区的图像，并将图像传输给所述第二摄像智能处理单元；所述第三摄像头安装在车厢顶部，在车厢平面上，摄像头距离车厢头K米左右距离，采集校车车厢后半区的图像，并将图像传输给所述第三摄像智能处理单元；所述第一摄像智能处理单元用于对所述第一摄像头采集的图像进行图像降噪、图像压缩、亮度归一化、颜色归一化的预处理，将预处理后第一摄像头采集的图像传输至所述交换机；所述第二摄像智能处理单元用于对所述第二摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第二摄像头采集的图像传输至所述交换机；所述第三摄像智能处理单元用于对所述第三摄像头采集的图像进行图像降噪的预处理，将预处理后第三摄像头采集的图像传输至所述交换机；所述交换机将预处理后第一摄像头采集的图像、预处理后第二摄像头采集的图像以及预处理后第三摄像头采集的图像传输至所述主控单元；所述主控单元将预处理后第二摄像头采集的图像、预处理后第三摄像头采集的图像传输到所述显示模块实时显示车厢内学生情况，将预处理后第一摄像头采集的图像进行车内人员的检测，并根据检查结果控制预警模块报警，并通过所述车辆接口模块控制车门开启；所述显示模块用于实时地显示预处理后第二摄像头采集的图像、预处理后第三摄像头采集的图像；所述存储模块用于存储预处理后第一摄像头采集的图像进行车内人员的检测中识别出有人存在的图像；所述报警模块用于根据所述主控单元控制发出报警信息；所述电源模块用于供电；所述车辆接口模块用于将所述主控单元的车门控制信号传输至车辆进行车门的开启。3.一种利用权利要求1所述的针对校车学生下车遗漏的检测装置进行针对校车学生下车遗漏的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：车辆接口模块获取车辆状态信息，当获取到校车位于起点待启动车辆状态时，主控单元发出控制信息，通过第一摄像头、第二摄像头以及第三摄像头采集图像，并分别根据对应的摄像智能处理单元进...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正家，何涛，李勇，钱峰，柯楠，何嘉奇，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42