本发明专利技术涉及一种基于三维信息的乘客目标检测方法，该检测方法包括下列步骤：三维信息获取装置不断获取当前时间点的三维信息Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）；求三维背景信息Ｂ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）；分别求三维差信息，计算所有Ｎ个三维差信息的最大三维差信息值；求Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）与Ｂ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）的三维差信息ＩＢＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）；分别求Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ），ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）和ＩＢＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）的三维峰值信息；将以上三个三维峰值信息合并为一个三维峰值信息；三维峰值信息校验，获得人体目标的位置。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下优点：消除了纯光电传感器可利用信息量少的问题，可以在三维信息空间中通过人体三维模型来判断是否出现了两个或两个以上的乘客前后相拥上车，可以判断是否同时有乘客上车又有乘客下车。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种乘客目标检测方法，尤其涉及。
技术介绍
客运车辆乘客上下门等场所常常需要统计在某一时间点或时间段内乘客进入和离开的数量，以此乘客统计数据为依据优化运营和提高管理水平。 统计客运车辆上下乘客的数量流程中，非常关键的一个步骤是检测在任意时间点是否存在乘客，以及每一个乘客在上下车过程中在任意时间点所处的位置。 当前主要有两种方法来检测乘客目标，一种是采用光电传感器探测乘客的有无，另外一种就是安装摄像机拍摄乘客上下车的二维图像，采用二维图像识别方法来检测乘客目标，并将乘客目标和背景分离开。 加拿大INFODEV公司在其网页http://www.infodev.ca/vehicles.html上公布了一种客流计数系统，该系统将光电传感器安装在车门上方采集乘客上下车信号，由车载处理器处理采集到的信息来判断是否有乘客出现。 申请号为03115817.X的专利技术专利公开了一种采用红外传感器探头和主控器组成的自动乘客计数仪，采用红外传感器探头探测到的乘客信息经由主控器进行运算处理来检测是否存在乘客。 采用光电传感器来检测是否存在乘客的方法中，由于只能安装数量很少的几个获取仅仅获取安装位置点信息的传感器，可利用检测乘客的信息量有限，从检测原理上确定了该系统在乘客密集或拥挤上下车、非常规上下车情况下检测精度低。 申请号为200710036809.X的专利技术专利“运动目标跟踪及数量统计方法”公开了一种主要应用于客运汽车统计乘客数量的方法。该专利技术在车门上方安装一台摄像机完成二维图像数据的采集，采用二维图像识别方法检测乘客目标。 武汉科技大学信息科学与工程学院的付晓薇在其硕士学位论文“一种基于动态图像的多目标识别计数方法”中公布了一种采用帧间差和背景差的方法来检测乘客目标，大连海事大学信号与图像处理研究所的田京雷在2005年全国图象图形学学术会议上公布的“基于视频的客流计数系统的研究”论文(《第十二届全国图象图形学学术会议论文集》，作者章毓晋，ISBN7302119309)，也采用背景差的方法来检测乘客目标。以上公布的方法也全部是基于二维图像处理的方法，由于处理方法过于简单，所利用的信息是二维图像，所以仅仅能处理简单情况的乘客目标检测问题。 以上采用二维图像识别技术来统计乘客数量的方法，检测乘客目标并将乘客目标和背景分离是实现高精度乘客计数的关键。但是，由于外界工作环境极其复杂，人体上下车的行为和姿态千差万别，获得乘客上下车的二维图像，单纯利用二维图像信息，采用以上文献公布的二维图像识别方法，难以高效准确的将乘客目标和背景分离开。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效可靠的基于三维信息的乘客目标检测方法。 本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，其特征在于，该检测方法包括下列步骤 (1)三维信息获取装置不断获取当前时间点的三维信息I(x，y，z，t)； (2)求三维背景信息B(x，y，z，t)； (3)分别求I(x，y，z，t)与I(x，y，z，t-1)，I(x，y，z，t-2)，...，I(x，y，z，t-N+1)的三维差信息IID(x，y，z，t-1)，IID(x，y，z，t-2)，...，IID(x，y，z，t-N+1)，计算所有N个三维差信息的最大三维差信息值IID(x，y，z，t)＝max(IID(x，y，z，t-1)，IID(x，y，z，t-2)，...，IID(x，y，z，t-N+1))； (4)求I(x，y，z，t)与B(x，y，z，t)的三维差信息IBD(x，y，z，t)； (5)分别求I(x，y，z，t)，IID(x，y，z，t)和IBD(x，y，z，t)的三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)； (6)将三个三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)合并为一个三维峰值信息P(x，y，z，t)； (7)三维峰值信息校验，获得人体目标的位置。 所述的求三维背景信息B(x，y，z，t)包括以下步骤 (1)将三维信息I(x，y，z，t)(0≤t≤N-1)分为长度为M(M≥5)的等长段IS(x，y，z，t)； (2)求每个等长段的三维中值信息ISM(x，y，z，t)，一共可以获得+1个这样的三维中值信息； (3)将+1个三维中值信息再次分成长度为M(M≥5)的段，求每段的中值，如此循环，直到最后只获得一个三维中值信息M(x，y，z，t)； (4)三维中值信息M(x，y，z，t)即为三维背景信息B(x，y，z，t)。 所述的分别求I(x，y，z，t)，IID(x，y，z，t)和IBD(x，y，z，t)的三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)采用“迭代均值偏移”算法。 所述的将三个三维峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)合并为一个三维峰值信息P(x，y，z，t)包括以下步骤 (1)将所有三个三维有效峰值信息P1(x，y，z，t)，P2(x，yz，t)，P3(x，y，z，t)作为初始三维峰值信息P(x，y，z，t)； (2)P(x，y，z，t)中任意两个峰值信息点PL1(x1，y1，z1)，PL2(x2，y2，z2)，如果符合以下两个条件和|PL1(x1，y1，z1)-PL2(x2，y2，z2)|＜Threshold2，则删除这两个峰值信息，同时增加一个新的峰值信息PLNew(xnew，ynew，znew)，新峰值参数计算方法为 PLnew(xnew，ynew，znew)＝max(PL1(x1，y1，z1)，PL2(x2，y2，z2))， 其中Threshold1和Threshold2是预先设置的值，与三维信息获取装置安装高度有关。 所述的三维峰值信息校验，获得人体目标的位置包括以下步骤 (1)取出三维峰值信息P(x，y，z，t)中的每一个有效三维峰值点PLk(x，y，z)，以该三维信息峰值点作为初始三维体，不断将与当前三维体相临且不属于当前三维体的三维信息点生长进该三维体，直到所有与该三维体相临且不属于当前三维体的三维信息点的值大于GrowthTh，其中GrowthTh＝0.6*PL(x，y，z)； (2)计算连通三维体k的最小外接立方体，求得的立方体的长度、宽度、高度和体积依次记为L(k)，W(k)、H(k)和V(k)； (3)连通三维体的最小立方体的长度、宽度、高度和体积校验，对连通三维体k，如果L(k)≤L或者W(k)≤W或者H(k)≤H或者V(k)≤V，则认为此连通三维体不是候选的乘客三维体，其中L、W、H和V为预先设定的值，根据三维信息获取装置距离汽车踏步高度的不同，一般取L为三维信息高度的 W为三维信息宽度的 H为三维信息高度的 V为三维信息体积的 (4)将通过长度、宽度、高度和体积验证的连通三维体的最小外接立方体的长、宽和高全部归一化，并计算归一化的连通三维体信息； (5)计算归一化连通三维体中人体三维信息与标准人体模板三维信息之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于三维信息的乘客目标检测方法，其特征在于，该检测方法包括下列步骤： （１）三维信息获取装置不断获取当前时间点的三维信息Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）； （２）求三维背景信息Ｂ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）； （３）分别求Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）与Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－１），Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－２），…，Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－Ｎ＋１）的三维差信息ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－１），ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－２），…，ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－Ｎ＋１），计算所有Ｎ个三维差信息的最大三维差信息值ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）＝ｍａｘ（ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－１），ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－２），…，ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ－Ｎ＋１））； （４）求Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）与Ｂ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）的三维差信息ＩＢＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）； （５）分别求Ⅰ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ），ⅡＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）和ＩＢＤ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）的三维峰值信息Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ），Ｐ２（ｘ，ｙｚ，ｔ），Ｐ３（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）； （６）将三个三维峰值信息Ｐ１（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ），Ｐ２（ｘ，ｙｚ，ｔ），Ｐ３（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）合并为一个三维峰值信息Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ，ｔ）； （７）三维峰值信息校验，获得人体目标的位置。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚薇，
申请(专利权)人：上海遥薇实业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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