一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法技术

本发明专利技术涉及人流密度检测技术领域，具体为一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，包括含云台相机的四旋翼无人机、平板设备、后台服务器和个人电脑。本发明专利技术可满足用户对开放公共场所进行人流密度检测的需求，对节假日期间开放公共场所大客流进行直观、及时、准确的监控，预防突发意外情况。四旋翼无人机具有视野广阔、灵活性高、携带方便、使用难度低、自动化程度高等优势，采用RTK模块，并可快速创建GIS地图，将视频位置信息与高清GIS地图相结合，可以将人流密度结果呈现在GIS地图上，便于直观地监控整个开放公共场所，且可以保存历史记录，极大程度提升了开放公共场所人群密度检测的效率，使监控能够更加简单顺利地进行。

A method of estimating the flow density in open public places based on multi rotor UAV

【技术实现步骤摘要】
一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法
本专利技术涉及人流密度检测
，具体为一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法。
技术介绍
人流量密集的场所存在着各种各样的安全隐患。对于人员密集的开放公共场所，进行监督和控制必不可少，而其中的核心内容就是对人流密度进行估测。如果没有准确的人流数据，很难对公共场所的客流做出合理的引导。然而，依靠人力在各个人流高度集中的区域通过目测人流的方法进行管理不仅耗费人力，提高了成本，而且精准度也不高，一旦发生突发事件，并不能清楚的掌握所辖区域内的人口数量，采取何种级别的疏散和应急方式。为防止此类事故的出现，各类人口密集的场所对所辖范围的人口数量及流动情况需要非常清楚地进行实时掌控。这个时候，准确的人流密度估测系统就显得尤为重要。现如今的人流密度估测方案大多聚焦于室内公共场所，采用固定监控探头编队，或采用加装智能地毯等方式，监控室内公共场所的各个出入口实现人流密度检测和人群计数。由于开放公共场所(如上海外滩等)范围远大于室内公共场所，且没有明确的出入口，采用固定摄像头或是加装智能地毯显然无法满足人群密度统计的需求。如果派出工作人员在现场进行统计，则不仅人力消耗巨大，且在密集人流通过时无法得到准确结果。本方法针对室外的开放公共场所，采用无人机搭载高清云台相机的方式进行检测，具有视角开阔、视频覆盖面大、无人机移动灵活等优势，非常符合该场景的应用需求。在人流密度统计方面，传统采用行人检测法，需要运用到基于部件模型(如DPM)的检测器来克服人群拥挤遮挡的问题。这种方法在人群拥挤情况下不大奏效。或采用视觉特征轨迹聚类法，对于视频监控，一般用KLT跟踪器和聚类的方法，通过轨迹聚类得到的数目来估计人数。此种方式适用于室内的监控探头集群，在开放公共场所也不适用鉴于此，我们提供一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，以解决上述
技术介绍
中提出现如今地理测绘、电力巡检、应急救灾的勘测人员采用人工进行丈量的测量过程繁琐，效率低下，采用卫星地图数据不清晰的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，具体包括如下步骤：S1：选取开放公共场所区域，对目标区域进行GIS地图创建，若目标区域已存在GIS地图则直接读取GIS地图，并由平板设备上传航点信息与飞行参数；S2：创建任务，在航线绘制模块中读取上述GIS地图，并设置相应的航线和飞行参数，完成后，任务会上传并同步到后台服务器；S3：外业人员携带无人机等设备达到现场，进行无人机组装，并将遥控器接入RTK服务，若不存在目标区域的GIS地图，进行GIS地图实时创建，并导入GIS地图；S4：在平板设备上下载航线区域，利用PAD内置的APP生成正射航线，APP通过遥控器将航线上传无人机；S5：确认任务后无人机起飞，无人机按航线自动完成航线飞行，同时高清相机对下方公共区域进行高清视频采集；S6：拍摄结果通过平板设备端视频上传模块内的通讯模块上传至图像处理服务器后台，在图像处理服务器上，通过时间戳对视频中关键帧与RTK中的位置信息进行匹配；S7：部署于后台服务器的MCNN算法模块对视频流逐帧进行分析，得到实时人群密度图，并进一步计算出人群规模，并将人群密度图投影到开放公共场所区域的地图上，实现全局的人流密度统计和实时显示，并计算出相应的人群规模；S8：大屏读取来自平板设备的无人机位置信息以及图像处理服务器输出的检测结果并进行显示，获得开放公共区域的人流密度分布信息，并依此进行进一步管理措施；S9：所有数据被存储至数据中心进行备份，用户在Web端进行历史记录的查看。S10：检测完成后，无人机自动返航，外业人员回收无人机并在前端确认结束任务，作为优选，所述无人机采用含云台相机的四旋翼无人机，无人机自带RTK模块，用于网络RTK定位。作为优选，所述平板设备用于运行独立APP。作为优选，所述后台服务器采用Web页面进行功能操作。作为优选，后台服务器设置有2台，包括图像处理服务器和数据管理服务器，图像处理服务器用于处理实时视频流，数据管理服务器用于整理数据服务。作为优选，通讯网络包括3G、4G或5G网络传输。作为优选，所述无人机的数据通过无人机遥控器与平板设备连接进行传输。作为优选，所述平板设备也可以采用手机设备。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法可满足用户对开放公共场所进行人流密度检测的需求，对节假日期间开放公共场所大客流进行直观、及时、准确的监控，预防突发意外情况。四旋翼无人机具有视野广阔、灵活性高、携带方便、使用难度低、自动化程度高等优势。本专利技术采用多柱卷积神经网络，在密集人流场景下也有较好的处理能力。本专利技术采用RTK模块，并可快速创建GIS地图，将视频位置信息与高清GIS地图相结合，可以将人流密度结果呈现在GIS地图上，便于直观地监控整个开放公共场所。本方案数据采集清晰度高，视野范围广，操作简便，安全性高，且保存历史记录，极大程度提升了开放公共场所人群密度检测的效率，使监控能够更加简单顺利地进行。附图说明图1是本专利技术的整体方案示意图；图2是本专利技术的执行流程示意图；具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，如图1-2所示，具体包括如下步骤：S1：选取开放公共场所区域，对目标区域进行GIS地图创建，若目标区域已存在GIS地图则直接读取GIS地图，并由平板设备上传航点信息与飞行参数；S2：创建任务，在航线绘制模块中读取上述GIS地图，并设置相应的航线和飞行参数，完成后，任务会上传并同步到后台服务器；S3：外业人员携带无人机等设备达到现场，进行无人机组装，并将遥控器接入RTK服务，若不存在目标区域的GIS地图，进行GIS地图实时创建，并导入GIS地图；S4：在平板设备上下载航线区域，利用PAD内置的APP生成正射航线，APP通过遥控器将航线上传无人机；S5：确认任务后无人机起飞，无人机按航线自动完成航线飞行，同时高清相机对下方公共区域进行高清视频采集；S6：拍摄结果通过平板设备端的视频上传模块内通讯模块上传至图像处理服务器后台，在图像处理服务器上，通过时间戳对视频中关键帧与RTK中的位置信息进行匹配；S7：部署于后台服务器的MCNN算法模块对视频流逐帧进行分析，得到实时人群密度图，并进一步计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/nS1：选取开放公共场所区域，对目标区域进行GIS地图创建，若目标区域已存在GIS地图则直接读取GIS地图，并由平板设备上传航点信息与飞行参数；/nS2：创建任务，在航线绘制模块中读取上述GIS地图，并设置相应的航线和飞行参数，完成后，任务会上传并同步到后台服务器；/nS3：外业人员携带无人机等设备达到现场，进行无人机组装，并将遥控器接入RTK服务，若不存在目标区域的GIS地图，进行GIS地图实时创建，并导入GIS地图；/nS4：在平板设备上下载航线区域，利用PAD内置的APP生成正射航线，APP通过遥控器将航线上传无人机；/nS5：确认任务后无人机起飞，无人机按航线自动完成航线飞行，同时高清相机对下方公共区域进行高清视频采集；/nS6：拍摄结果通过平板设备端的视频上传模块内通讯模块上传至图像处理服务器后台，在图像处理服务器上，通过时间戳对视频中关键帧与RTK中的位置信息进行匹配；/nS7：部署于后台服务器的MCNN算法模块对视频流逐帧进行分析，得到实时人群密度图，并计算出人群规模，并将人群密度图投影到开放公共场所区域的地图上，实现全局的人流密度统计和实时显示，并计算出相应的人群规模；/nS8：大屏读取来自平板设备的无人机位置信息以及图像处理服务器输出的检测结果并进行显示，获得开放公共区域的人流密度分布信息，并依此进行管理措施；/nS9：所有数据被存储至数据中心进行备份，用户在Web端进行历史记录的查看；/nS10：检测完成后，无人机自动返航，外业人员回收无人机并在前端确认结束任务。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于多旋翼无人机的开放公共场所人流密度估测方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：选取开放公共场所区域，对目标区域进行GIS地图创建，若目标区域已存在GIS地图则直接读取GIS地图，并由平板设备上传航点信息与飞行参数；
S2：创建任务，在航线绘制模块中读取上述GIS地图，并设置相应的航线和飞行参数，完成后，任务会上传并同步到后台服务器；
S3：外业人员携带无人机等设备达到现场，进行无人机组装，并将遥控器接入RTK服务，若不存在目标区域的GIS地图，进行GIS地图实时创建，并导入GIS地图；
S4：在平板设备上下载航线区域，利用PAD内置的APP生成正射航线，APP通过遥控器将航线上传无人机；
S5：确认任务后无人机起飞，无人机按航线自动完成航线飞行，同时高清相机对下方公共区域进行高清视频采集；
S6：拍摄结果通过平板设备端的视频上传模块内通讯模块上传至图像处理服务器后台，在图像处理服务器上，通过时间戳对视频中关键帧与RTK中的位置信息进行匹配；
S7：部署于后台服务器的MCNN算法模块对视频流逐帧进行分析，得到实时人群密度图，并计算出人群规模，并将人群密度图投影到开放公共场所区域的地图上，实现全局的人流密度统计和实时显示，并计算出相应的人群规模；
S8：大屏读取来自平板设备的无人机位置信息以及图像处理服务器输出的检测结果并进行显示，获得开放公共区域的人流密度分布信息，并依此进行管理措施；
S9：所有数据被存储至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬，蔡旻宇，胡心怡，
申请(专利权)人：上海伯镭智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31