基于印记简档的队列监视的制作方法

本发明一般涉及计算机化的队列监视，更具体地，涉及用于基于根据捕获的印记所计算的简档进行队列测量的数据处理。

背景技术：

队列监视系统一般是已知的，其通常采用视频图像数据处理来识别和跟踪被监视区域内的个体。其他系统采用经由wifi(rtm)或蓝牙(rtm)数据连接的设备跟踪来定位相关联的个体。虽然这些常规系统确实提供了队列测量度量，但是存在依靠相机和/或数据信标来定位个体的缺点。例如，用于面部识别的图像处理通常是处理器和数据存储密集的，并且检测精度可能由于诸如照明、遮挡、外观变化、数据库中匹配用户信息的可用性等的任何数量的因素而显著变化。作为另一示例，基于设备的跟踪需要对合适的计算设备的可用性和连接性，并且易于发生不准确的位置检测和跟踪。

期望用于队列监视和队列度量的测量的更鲁棒、高效和精确的技术。

技术实现要素：

在所附权利要求中阐述了本发明的各方案。

根据一个方案，本发明提供了一种队列监视系统，包括：用于通过人在相应的时间走入被监视队列区域的第一区段来捕获印记数据、以及基于相应的所捕获的印记数据确定针对走入第一区段的每个人的对应简档的装置；用于通过人在相应的时间走入被监视队列区域的第二区段来捕获印记数据、以及基于相应的所捕获的印记数据确定对应简档的装置；用于将走入第二区段的人的简档与走入第一区段的人的简档进行比较以确定走入第一区段的人们的所述简档中的匹配简档的装置；以及用于根据所捕获的印记数据的相对捕获时间计算从第一区段到第二区段的行进时间的装置，其中所述相对捕获时间对应于走入第一区段和第二区段的人的匹配简档。

每个区段可以包括用于捕获相应的印记数据的至少一个传感器。传感器可以包括至少一个压力垫或压力传感器阵列，其被配置为响应于人走入相应区段而捕获定义压力印记的数据。压力印记可以对应于人的脚或鞋与相应区段的压力垫接触的压痕。压力印记可以包括捕获的压力印记的序列。

传感器可以附加地或备选地包括至少一个热垫，其被配置为响应于人走入相应区段而捕获定义热印记的数据。热印记可以对应于人的脚与相应区段的热垫接触的印记。

第一区段和第二区段可以由相应垫的形状和大小限定。

传感器可以附加地或备选地包括至少一个热成像相机，其被配置为响应于人走入区段而捕获定义热量特征(signature)的数据。热量特征可以对应于人的脚与相应区段的地板区域接触的印记。

每个简档可以包括标识至少一个或多个特性的数据。至少一个特性可以从重量、重量分布、压力分布、热量分布、脚形、鞋形、步态和任何其他类型的生物计量特性中选择。比较装置可以被配置为通过基于预定义的匹配标准对相应的一个或多个特性进行比较来识别匹配简档。

第二区段可以位于沿线性或非线性路径距与第一区段预定义的距离处。第一区段和第二区段可以包括被监视队列区域的相应指定区域。第二区域可以位于距第一区域已知的距离处。

该系统还可以被配置为基于区段之间的已知距离和计算出的人走入第二区段的行进时间来计算第一区段和第二区段之间的流动速率。该系统还可以被配置为基于所捕获的印记数据来计算队列长度。在计算出行进时间之后，可以从系统中移除匹配简档。

该系统还可以被配置为响应于基于计算出的行进时间对队列测量的分析来生成和输出控制信号和/或通知数据消息。例如，控制信号可以包括针对通道控制装置用于根据被监视队列区域的大小和流量来打开或关闭另一队列区域的机器指令。

在另一方案中，本发明提供了一种用于队列监视的计算机实现的方法，包括：通过人们在相应时间走入被监视队列区域的第一区段来捕获印记数据，以及基于相应的所捕获的印记数据来确定针对走入第一区段的每个人的对应简档；通过人在相应时间走入被监视队列区域的第二区段来捕获印记数据，以及基于相应的所捕获的印记数据确定对应简档；将走入第二区段的人的简档与走入第一区段的人们的简档进行比较，以确定走入第一区段的人们的所述简档中的匹配简档；以及根据所捕获的印记数据的相对捕获时间计算从第一区段到第二区段的行进时间，其中所述相对捕获时间对应于走入第一区段和第二区段的人的匹配简档。

在另一方案中，提供了一种其上存储有机器可读指令的计算机程序，所述机器可读指令被布置为使可编程设备被配置为如上所述的系统中的任何一个系统。

附图说明

现在下面仅通过举例说明的方式给出参考下面标识的附图的本发明的实施例的详细描述。

图1是示出了根据本发明的实施例的队列监控系统的主要组件的框图。

图2是示出了根据实施例的由图1的系统执行的主要处理步骤的流程图。

图3是示例性被监视队列区域的示意图。

图4是其上可以实现所描述的实施例的功能中的一个或多个功能的计算机系统的示例的图。

具体实施方式

参考图1的示意性框图，根据实施例的用于队列监视的系统1包括：跟踪系统3，用于处理接收的数据并且跟踪人们沿着被监视队列区域9的行进路径7在预定义区段5之间的移动。被监视队列区域9可以位于服务点，诸如，机场终端中的安检点或门、零售店出口中的结账亭或柜台、银行中的自动出纳机或柜台、车站中的售票机等。在这种上下文中，区段5可以被限定在相应队列区域9的关键位置或场所(stage)，其将由经过该队列区域的每个人穿过。优选地，尽管不是必须的，第一区段位于被监视队列区域的起始处，并且第二区段位于被监视队列区域的末尾处。从第一区段5-1到第二区段5-2的行进路径7可以是线性路径，或者诸如曲线、z字形或蛇形等的非线性路径。

跟踪系统3通信地耦合到设置在沿着行进路径7定位的第一区段5-1处的一个或多个印记检测器11-1，以及耦合到设置在沿着行进路径7位于距第一区段5-1已知距离11处的第二区段5-2处的一个或多个印记检测器11-2。印记检测器11响应于人进入(或走入/走上)相应区段5而捕获印记数据，并将所捕获的印记数据发送到跟踪系统3用于处理。在一个实施例中，每个印记检测器11包括至少一个压力传感器13，并且优选地包括多个压力传感器(包括压力垫或压力传感器的阵列/矩阵)，其被配置为响应于人进入相应的区段5来捕获定义压力印记的数据。每个压力印记对应于人的脚或鞋与压力传感器13接触的压痕，其位于被监控队列区域9的地板上。所捕获的印记数据可以指示压力分布在人走上压力感测层13的过程(例如从人的脚后跟触摸压力感测层开始，并且随后将力传递到脚趾)中的变化。所捕获的印记数据还包括标识数据被捕获的时间的数据以及相应的印记检测器11和/或区段5的标识符。印记数据可以包括压力印记的序列，其例如对应于沿着压力感测层13的左脚步和右脚步。

附加地或备选地，每个印记检测器11可以包括一个或多个热传感器13(包括热传感器垫或热传感器阵列)，其被配置为响应于人进入区段5而捕获定义热印记的数据。每个热印记对应于人的脚与相应区段的热垫接触的印记。作为又一备选方案，每个印记检测器11可以包括热成像传感器13(也称为热成像相机、红外相机或热成像相机)，其被配置为响应于人进入区段而捕获定义热量特征的数据。热成像传感器13可以使用红外辐射形成人的脚的印记的图像，以检测由走在相应区段的地板或垫子上的脚留下的剩余热量特征。每个区域5可以被配置有多个印记检测器11，每个印记检测器提供相应的印记数据，其可以用于生成进入相应区段5的人的更全面的简档。

这种压力和热传感器13具有本身已知的类型，并且不需要进一步描述。每个印记检测器11可以经由用于传送一个或多个已知类型的数据通信链路(诸如，计算机数据布线系统或数据网络链路或者这两者的组合)的数据的相应接口(未示出)通信地耦合到跟踪系统3。

跟踪系统3可以存储区段参数数据15，其标识沿着行进路径7在第一和第二区段5之间的已知距离17。所存储的数据15还可以标识队列区域9内的区段5中的每一个区段的位置以及在每个区段5处设置的相应印记检测器5的唯一标识符。

跟踪系统3的简档生成器19从相应的印记检测器11接收所捕获的印记数据，并且基于所接收的印记数据来确定对应简档21。简档生成器19可以将所生成的简档21存储在工作存储器或数据库23中。简档21可以包括相关联的人的一个或多个特性的计算出的数据值23a，其包括重量、重量分布、压力分布、热量分布、脚形、鞋形、步态或任何其他生物计量特性。简档21还可以包括标识相关联的区段25b和相应的印记数据被捕获的时间25c的数据。

每个生成的简档21还可以包括表示进入相应区段的相关联的人的对应唯一标识符。

跟踪系统3的监视模块27通过识别根据接收自第一和第二印记检测器11的印记数据导出的匹配简档21来确定特定人已经从第一区段5-1穿越到第二区段5-2。监视模块27可以通过基于预定义的匹配标准对相应的一个或多个特性的数据值25a进行比较来识别匹配简档21。在从相应区段5识别出与同一人相关联的匹配简档21之后，监视模块27计算一个或多个队列测量31，其包括所识别的人从第一区段5-1穿越到第二区段5-2(即从被监视队列区域的所定义的起点到所定义的终点)的行进时间。监视模块27还可以基于进入第一区段的唯一简档以及随后进入第二区段的匹配简档来更新队列区域中的人数。计算出的队列测量31可以由监视模块27用于针对相关联的队列区域计算另外的队列测量31，诸如队列流动速率，并用于响应于对队列测量的分析而产生控制信号和/或通知。

现在将参照图2的流程图给出对形成本实施例中的系统1的一部分的组件的操作的更详细的描述，例如，使用跟踪系统3的示例性的计算机实现的队列测量过程。还参考图3，图3示意性地示出了被监视队列区域9的示例，被监视队列区域9具有位于被监视队列区域9的入口处的第一区段5-1和位于被监视队列区域9的出口处的第二区段5-2。每个区域5具有相应的印记检测器11，以在人走在限定相应区段5的压力垫13的表面区域内时捕获表示人的脚印33的数据。

如图2所示，过程开始于步骤s2-1，在步骤s2-1，第一区段5-1的印记检测器11-1响应于人进入第一区段5-1而捕获印记数据。在图3所示的示例中，每个区段5包括位于队列区域的地板上的相应的印记检测器11的压力垫13(即压力传感器)，压力垫13具有限定相应区段5的表面区域。优选地，压力垫13的大小和形状被配置为在人走在压力垫的表面区域内以穿过该区段时，使得能够捕获完整的足印或鞋印33的序列。在步骤s2-3，所捕获的印记数据由第一印记检测器11-1发送到跟踪系统3的简档生成器19。在步骤s2-5，简档生成器19基于从第一区段5-1的印记检测器11-1接收的印记数据，确定进入第一区段5-1的人的对应简档21。所生成的简档21被存储在存储器23中用于随后的取回。

在步骤s2-7，第二区段5-2的印记检测器11-2响应于人进入第二区段5-2而捕获印记数据。在该步骤进入第二区段5-2的人可以是或可以不是在步骤s2-1进入第一区段5-1的同一人。在步骤s2-9，在步骤s2-5捕获的第二印记数据由第二印记检测器11-1发送到跟踪系统3的简档生成器19。在步骤s2-11，简档生成器19基于从第二区段5-2的印记检测器11-2接收的印记数据，确定进入第二区段5-2的人的对应简档。

在步骤s2-13，监视模块27将进入第二区段5-2的人的简档与先前生成的进入第一区段5-1的人们的简档进行比较，以识别和取回表示进入第一区段5-1的同一人的匹配简档。可选地，如果监视模块27没有找到匹配简档，则可以生成警报或通知消息以由系统1输出。监视模块27可以通过由匹配标准限定的对一个或多个特性的对应数据值25a进行比较来识别匹配简档21。例如，监视模块27可以对以下中的一个或多个进行比较：

-人的总体重，其是在人静止站在压力垫上的同时根据单个捕获的印记或根据双脚的捕获的印记计算出的。

-所捕获的鞋印记的形状，例如用以将鞋的类型(诸如，与高跟鞋相比的靴子)分类，和/或用以确定鞋底的图案。

-与特定人的左脚或鞋相关联的形状特性、以及与同一人的对应右脚或鞋相关联的形状特性，其应当为镜像。

-人的脚落在压力垫上并随后抬离压力垫时的压力分布。

-基于压力的特征，其对独特的行为特点进行分类，诸如来自脚或鞋的后面(即脚后跟)的相对强烈的冲击，这不同于倾向于更多地用他们的前脚行走的人。

-沿着相应压力垫顺序捕获的印记之间的时间和/或距离。

将清楚的是：在该步骤中可用于由监视模块27进行比较的特性的具体类型将取决于在系统1中使用的特定印记检测器11和由印记检测器11捕获的印记数据的类型、以及由简档生成器19实现的用来基于所捕获的印记数据生成简档的算法。还将清楚的是，监视模块27在将进入第二区段5-2的人的简档21与进入第一区段5-1的同一人的简档21相匹配时的精度可以与所生成的简档的复杂性相关。例如，具有更大数量的特性的更复杂的简档可以导致对同一人而不是具有相似的简档特性的集合的人的更准确的识别。

在从相应区段5识别与同一人相关联的匹配简档21之后，在步骤s2-15，监视模块27识别匹配简档21的相应捕获时间戳25c。在步骤s2-17，监视模块27计算取回的捕获时间25c之差，以确定所识别的人从第一区段5-1跨越到第二区段5-2的行进时间。

监视模块27还可以基于识别匹配简档21随后进入第二区段5-2并因此离开被监视队列区域9来减少被监视队列区域9中的人数。计算出的队列测量31可以由监视模块27用于针对相关联的队列区域计算另外的队列测量31，诸如基于计算出的所识别的人在第一和第二区段5之间的已知距离11上的行进时间的队列流动速率。此外，系统1可以响应于对计算出的队列测量的分析来生成和输出控制信号和/或通知数据消息，例如以根据该被监视队列区域或每个被监视队列区域的大小和流量来自动打开或关闭其他队列区域。

可选地，在已经计算出和/或更新队列测量之后，可以从存储器23中移除针对识别的人所存储的简档21。以这种方式维持所存储的简档的数据库有利地最小化取回与不同的人相关联的匹配简档的可能性。将进一步清楚的是，以这种方式，在任何给定时间存储在存储器23中的候选简档21的数量将直接与被监视队列区域内的最大队列大小相关。

计算机系统

本文中描述的实体(诸如跟踪系统3和印记检测器11)均可以由一个或多个计算机系统(诸如，如图4所示的计算机系统1000)实现。本发明的实施例可以被实现为供这样的计算机系统1000执行的可编程代码。在阅读该描述之后，对于本领域技术人员而言，如何使用其他计算机系统和/或计算机架构来实现本发明将变得显而易见。

计算机系统1000包括一个或多个处理器，诸如处理器1004。处理器1004可以是任何类型的处理器，包括但不限于专用或通用数字信号处理器。处理器1004连接到通信基础设施1006(例如，总线或网络)。围绕该示例性计算机系统描述了各种软件实现。在阅读该描述之后，对于本领域技术人员而言，如何使用其他计算机系统和/或计算机架构来实现本发明将变得显而易见。

计算机系统1000还包括连接到一个或多个输入设备1005的用户输入接口1003和连接到一个或多个显示器1009的显示接口1007。输入设备1005可以包括例如诸如鼠标或触摸板之类的定点设备、键盘、诸如电阻或电容触摸屏之类的触摸屏等。在阅读本描述之后，对本领域技术人员而言，如何使用其他计算机系统和/或计算机架构(例如使用具有集成的输入和显示组件的移动电子设备)来实现本发明将变得显而易见。

计算机系统1000还包括主存储器1008，优选地随机存取存储器(ram)，并且还可以包括辅助存储器610。辅助存储器1010可以包括例如表示软盘驱动、磁带驱动、光盘驱动等的硬盘驱动1012和/或可移除存储驱动1014。可移除存储驱动1014以公知的方式从可移除存储单元1018读取和/或向可移除存储单元1018写入。可移除存储单元1018表示由可移除存储驱动1014读取和写入的软盘、磁带、光盘等。如将清楚的是，可移除存储单元1018包括其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可用存储介质。

在备选实现中，辅助存储器1010可以包括用于允许将计算机程序或其他指令加载到计算机系统1000中的其他类似装置。这样的装置可以包括例如可移除存储单元1022和接口1020。这样的装置的示例可以包括程序盒和盒接口(诸如先前在视频游戏设备中发现的程序盒和盒接口)、可移除存储器芯片(诸如eprom、或prom、或闪存)和相关联的插座、以及其他可移除存储单元1022和允许软件和数据从可移除存储单元1022传递到计算机系统1000的接口1020。备选地，可以使用计算机系统1000的处理器1004来执行程序和/或从可移除存储单元1022访问数据。

计算机系统1000还可以包括通信接口1024。通信接口1024允许在计算机系统1000和外部设备之间传递软件和数据。通信接口1024的示例可以包括调制解调器、网络接口(诸如以太网卡)、通信端口、个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)插槽和卡等。经由通信接口1024传递的软件和数据是信号1028的形式，其可以是能够由通信接口1024接收的电子信号、电磁信号、光信号、或其他信号。这些信号1028经由通信路径1026被提供给通信接口1024。通信路径1026携带信号1028，并且可以使用导线或电缆、光纤、电话线路、无线链路、蜂窝电话链路、射频链路、或任何其他合适的通信信道来实现。例如，可以使用信道的组合来实现通信路径1026。

术语“计算机程序介质”和“计算机可用介质”通常用于指代诸如可移除存储驱动1014、安装在硬盘驱动1012中的硬盘、和信号1028之类的介质。这些计算机程序产品是用于向计算机系统1000提供软件的装置。然而，这些术语还可以包括体现本文中公开的计算机程序的信号(诸如电信号、光信号或电磁信号)。

计算机程序(也称为计算机控制逻辑)被存储在主存储器1008和/或辅助存储器1010中。也可以经由通信接口1024接收计算机程序。这样的计算机程序在被执行时使得计算机系统1000能够实现如本文中所讨论的本发明的实施例。相应地，这样的计算机程序表示计算机系统1000的控制器。在使用软件实现实施例的情况下，软件可以被存储在计算机程序产品1030中，并使用可移除存储驱动1014、硬盘驱动1012、或通信接口1024加载到计算机系统1000中，以提供一些示例。

备选实施例可以被实现为硬件、固件、或软件或其任何组合中的控制逻辑。

备选实施例

将理解，本文中仅通过举例说明的方式描述了本发明的实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种改变和修改。

例如，在上述实施例中，计算出的队列测量可以由跟踪模块用于生成控制信号并将其发送到控制装置，控制装置选择性地阻止通过被监视队列区域的交通流量，以防止人们在队列大小和/或吞吐量速率超过预定阈值时进入行进路径。控制装置可以是跨越被监视队列区域的通道安装的出入口或门。附加地或备选地，当队列大小和/或吞吐量速率超过预定阈值时，可以生成控制信号并将其发送到一个或多个邻近通道的控制装置，以选择性地解锁通过相应通道的交通流量并减轻在被监视队列区域处的拥塞。

在上述实施例中，跟踪系统通信地耦合到与第一和第二区段中的每一个相关联的相应的印记检测器，每个印记检测器具有位于该区段的地板上的压力垫(即压力传感器)。如本领域技术人员将清楚的是，可以替代地提供跨越第一和第二区段的单个压力垫(和/或热垫)。在这种备选方案中，可以提供对应的单个印记检测器以将捕获的压力数据发送到简档生成器用于处理。印记检测器或简档生成器可以将从单个压力垫的相应位置捕获的压力数据映射到相对于压力垫的尺寸限定的相应区段，以识别对应生成的简档的对应捕获区段。

在本说明书中对“一个实施例”的引用不一定都指代相同的实施例，也不是与其他实施例相互排斥的分开或备选的实施例。特别地，将清楚的是，上面讨论的实施例的方案可以组合以形成另外的实施例。类似地，描述了可以由一些实施例而不是由其他实施例展现的各种特征。还可以设想另外的备选实施例，其仍然落入以下权利要求的范围内。