一种基于激光测距的客流统计方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及客流统计技术领域，尤其设及一种基于激光测距的客流统计方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的不断发展，商业竞争日趋激烈，只凭经验对客流状况进行估算，并 W此为依据指导决策已经跟不上时代的潮流;与此同时，交通枢纽、博物馆、展览馆W及大 型活动现场等公共场所时常在高峰时间发生客流拥堵情况，而由于对运种突发情况与事件 中客流状况监控不利造成的危害也越来越严重。因此需要对客流进行分析，有效控制客流 密度，防止人流过渡拥挤甚至踩踏伤害等公共安全事件的发生。
[0003] 为了获得准确的客流量数据，W前是利用人工方式，安排专人对关键区域进行目 视计数和测量。但随着客流密度越来越大并且监控人员的精力有限，使得人工方法只能作 为定性的了解，难W作定量分析，也很难大范围推广应用。现有技术中已经客流统计的自动 化，例如：（1)入口处设置机械栏杆装置的接触式方法:在入口处设置机械栏杆装置，严格控 制了出入口秩序，计数准确，但安装复杂，成本高昂，且对行人的自由出入造成了一定程度 的妨碍，人为降低出入口的吞吐量。（2)基于机器视觉的非接触式方法:机器视觉的方法是 目前新兴的解决方案，已经有部分基于图像处理的方法应用于客流统计领域。但目前该技 术仍有许多缺点，比如易受环境、光线的影响，也不能应用于大客流的检测场所。
【发明内容】
[0004] 本发明的其中一个目的在于提供一种基于激光测距的客流统计方法及装置，W解 决现有技术中接触式方法安装复杂、限制行人出入而导致人流量降低W及非接触式方法容 易受到环境影响不能应用于大客流检测场所的技术问题。
[0005] 为实现上述发明目的，第一方面，本发明实施例提供了一种基于激光测距的客流 统计方法，包括：
[0006] S1、获取多个包含检测点信息的有效数据包;根据所接收的多个包含检测点信息 的有效数据包生成检测通道的背景图；
[0007] S2、当有行人通过检测通道时，获取多张包含行人信息的轮廓图；并根据每张轮廓 图与背景图获取每张轮廓图的轮廓点数据；
[000引S3、根据每张轮廓图的轮廓点数据確定每张轮廓图中所包括行人的数量；
[0009] S4、比对多张轮廓图W获取某时间段内行人的数量。
[0010] 可选地，所述步骤S1之前，包括：
[0011] 获取所接收的每个数据包的长度；
[0012] 若数据包的长度与数据包的预设长度相同，则该数据包为包含检测点信息的有效 数据包。
[0013] 可选地，所述步骤S1中采用背景平均法获取检测通道的背景图，该背景平均法包 括w下步骤：
[0014] 从多个包含检测点信息的有效数据包获取同一个检测点的背景值；
[0015] 获取同一个检测点的背景值的代数平均值；
[0016] 重复上述步骤，获取全部检测点的背景值的代数平均值。
[0017] 可选地，所述步骤S2中采用W下公式获取每一轮廓图的轮廓点：
[001 引
[0019] 式中，i为检测点数，i = l ,2, . . .n;threshold_y、threshold_x为分風I为轮廓点的y 轴、X轴的阔值;data_person[i]为行人的第i个轮廓点的数据;data[i].y、data[i]. X分别 为轮廓图的y轴、X轴坐标；background[ i ]. y、background[ i ]. X分别为背景图的y轴、X轴坐 标。
[0020] 可选地，当行人分散时，所述步骤S3中通过W下步骤获取行人的数量，包括：
[0021] 设置行人的高度与宽度，获取凸曲线的数量W得到单个行人的数量。
[0022] 可选地，当行人密集时，所述步骤S3中通过W下步骤获取行人的数据，包括：
[0023] S31、设置行人的高度与宽度，获取凸曲线的数量W得到单个行人的数量；
[0024] S32、获取凹凸曲线的数量，W得到紧挨行人组的组数；
[0025] S33、利用求导方法获取每个凹凸曲线的极值点；
[0026] S34、利用所获取的极值点的位置将该凹凸曲线分割成多个凸曲线，W获取每个紧 挨行人组所包含的行人数量；
[0027] S35、重复步骤S33与步骤S34,直至分割完所有紧挨行人组；
[0028] S36、统计行人数量。
[0029] 可选地，所述步骤S33中采用W下方法获取每个凹凸曲线的极值点，包括：
[0030] 设置一个状态变量，比较先后接收的第一数据与第二数据;若所述第二数据大于 所述第一数据，则曲线的斜率为正，所述状态变量设置为1;若所述第二数据小所述第一数 据，则曲线的斜率为负，此时所述第二数据为极值点，所述状态变量设置为3;若所述第二数 据等于所述第一数据，则所述状态变量设置为2;
[0031 ]按照上一步骤循环完该凹凸曲线的所有数据，得到所述凹凸曲线的凹凸极值点；
[0032] 根据所述凹凸曲线的凹凸极值点，将该凹凸曲线的所有数据分割成多组行人数 据，每组行人数据只包含一个行人的信息。
[0033] 第二方面，本发明实施例提供了一种基于激光测距的客流统计装置，包括：
[0034] 背景图生成单元，用于获取多个包含检测点信息的有效数据包;并根据所接收的 多个包含检测点信息的有效数据包生成检测通道的背景图；
[0035] 轮廓点数据获取单元，用于当有行人通过检测通道时，获取包含行人信息的轮廓 图；并根据包含行人信息的轮廓图与背景图获取每张轮廓图的轮廓点数据；
[0036] 行人确定单元，用于根据每张轮廓图的轮廓点数据確定每张轮廓图中所包括行人 的数量；
[0037] 行人数量获取单元，用于比对多张轮廓图W获取某时间段内行人的数量。
[0038] 本发明采用激光检测装置测距，由激光检测装置利用背景图与轮廓图获取行人数 量，可W避免环境和光线对检测结果的影响；另外，激光检测装置检测宽度可达20米，可W 应用于大客流的检测场所。
【附图说明】
[0039] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制，在附图中：
[0040] 图1是本发明实施例提供的一种基于激光测距的客流统计方法流程示意图；
[0041] 图2是激光检测装置工作原理图；
[0042] 图3是本发明实施例提供的激光检测装置的背景图；
[0043] 图4是本发明实施例提供的激光检测装置的轮廓图；
[0044] 图5是本发明实施例提供的一种基于激光测距的客流统计装置框图。
【具体实施方式】
[0045] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。W下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0046] 本发明实施例提供了一种基于激光测距的客流统计方法，如图1所示，包括：
[0047] S1、获取多个包含检测点信息的有效数据包;根据所接收的多个包含检测点信息 的有效数据包生成检测通道的背景图；
[0048] S2、当有行人通过检测通道时，获取多张包含行人信息的轮廓图；并根据每张轮廓 图与背景图获取每张轮廓图的轮廓点数据；
[0049] S3、根据每张轮廓图的轮廓点数据確定每张轮廓图中所包括行人的数量；
[0050] S4、比对多张轮廓图W获取某时间段内行人的数量。
[0051 ]下面对本发明实施例提供的客流统计方法进行详细说明。
[0052] 如图2所示，本发明实施倒提供的客流统计方法需要使用激光检测装置200来获取 检测通道或出入口的行人信息。该激光检测装置200安装在检测通道100的正上方，形成一 个探测面300。当行人通过探测面300时，便可W得到行人信息。
[0053] 激光检测装置200通过发射一列光束，然后测量光束发射与接收间的时间间隔T0F (Time-of-Fli曲t)来计算激光检测装置200与行人间的距离r:
[0化4]
[0055] 其中，C为光速，c = 3X108m/s。由于激光散射角非常小，在激光检测装置200与行 人之间的距离(通常为几十米)的情况下，距离r可直接作为真实距离使用。当激光检测装置 200检测时，将所得到的距离r数据通过数据端口传送到客流统计装置（图中未标出），由客 流统计装置处理该距离数据。其中，激光检测装置200传送过来的距离数据，是一组包含当 前探测点的位置信息的数据，需要对运些数据进行预处理，再根据其所包含的位置信息W 及结合行人特征，来检测出当前是否有行人通过。
[0056] 客流统计装置所接收到数据包，除包含检测点位置信息的数据包外，还有一些其 他信息的数据包，判别它们之间的条件就是数据包的长度。W采样角频率为0.5%检测角度 为180°为例，一个周期的有效数据包(包括距离数据和其它数据)的长度是726,而其它无效 数据包的长度远远小于运个长度，为2、4或者其他数字。有效数据包里前722位为距离数据， 需要将运些数据进行整理，便于后面的操作。
[0057]有效数据包中，偶数位置的数据为X坐标数据，奇数位置的数据为坐标数据，如式 (1)所示：
[005引
（1)
[0059] 式（1)中，buffer为有效数据包的数组，X为横坐标数据，y为纵坐标数据，i = 0，l， 2,......,距罔数据长度/2。
[0060] 本发明实施例中，采用背景差分法来获取行人数据，因此有必要获取背景图。其 中，背景图采用平均法来生成，即连续采集η个无行人的包含检测点位置信息的有效数据 包，然后进行平均，得到无行人