基于视频识别和手机gps的公交数据获取方法
【技术领域】
[0001]本发明属于公交数据调查技术领域，尤其涉及一种基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济发展，城市化进程速度越来越快，交通问题日趋严重，而公共交通作为解决城市交通问题的有效方式，合理的规划调度运营合理性显得尤为重要。构建合理的公交运营系统一方面可以提高服务质量吸引市民采用公交出行，减少交通拥堵，另一方面减少公交公司本身运营成本，此外减少小汽车的出行有利于缓解环境问题，实现可持续发展。
[0003]客流出行数据及车辆满载率是公共交通规划及调度运营的重要数据基础，但现有对于该数据采集方式主要分为两种:一种是才用人工采集方式，另外一种是基于公共交通IC卡的刷卡记录获取该数据，前者数据获取成本较高，且由于是人工采集存在误差，特别是数据存在滞后性，无法获取实时数据；后者的主要问题是公共交通IC无法获取下车信息，采用理论的数据概率推导模型，不可避免出现数据误差甚至错误。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的是:为了解决现有技术中公交数据调查工作量及误差较大，调查数据单一等问题，本发明提出了一种基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法。
[0005]本发明的技术方案是:一种基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法，包括以下步骤:
[0006]A、获取公交视频数据和手机GPS数据；
[0007]B、根据公交视频数据得到公交运行路线及用户上下车数据；
[0008]C、根据手机GPS数据得到用户出行路径数据；
[0009]D、将用户出行路径数据与公交运行路线及用户上下车数据进行匹配，得到公交出行OD数据和公交满载率实时数据及线路客流数据。
[0010]进一步地，所述步骤B中根据公交视频数据得到用户上下车数据，具体包括以下分步骤:
[0011]B1、结合帧间差分方法和背景差分方法提取目标运动区域；
[0012]B2、利用基于轮廓标记的分水岭算法对目标进行分割；
[0013]B3、利用基于边界轮廓的目标识别算法对步骤B2中分割得到的目标进行识别；
[0014]B4、利用目标追踪方法对步骤B3中识别得到的目标进行跟踪，并根据目标运动特征进行计数，得到用户上下车数据。
[0015]进一步地，所述步骤BI利用帧间差分方法和背景差分方法提取目标运动区域，具体包括以下分步骤:
[0016]B11、对公交视频数据中当前帧利用帧间差分方法和背景差分方法进行处理，得到帧间差分图像和背景差分图像；
[0017]B12、将帧间差分图像和背景差分图像进行或运算得到或运算图像；
[0018]B13、将帧间差分图像和或运算图像分别进行网格化处理；
[0019]B14、对帧间差分图像中小网格内的非零像素数目进行统计，并通过设定阈值判断小网格内非零像素数目是否小于阈值；若小网格内非零像素数目小于阈值，则判断该小网格为噪声网格；若小网格内非零像素数目大于或等于阈值，则判断该小网格为正常网格；
[0020]B15、将或运算图像中与帧间差分图像中噪声网格位置对应的小网格像素值设置为零，提取得到目标运动区域图像。
[0021]进一步地，所述步骤B2利用基于轮廓标记的分水岭算法对目标进行分割，具体包括以下分步骤:
[0022]B21、对目标运动区域进行轮廓分割处理；
[0023]B22、对目标进行漫水填充处理；
[0024]B23、对目标运动区域图像进行形态学处理；
[0025]B24、提取色块轮廓并记录各候选目标，得到目标分割图像。
[0026]进一步地，所述B3利用基于边界轮廓的目标识别算法对分割得到的目标进行识另U，具体包括以下分步骤:
[0027]B31、对目标进行筛选，去除不符合目标特征及位置的目标；
[0028]B32、分别对目标进行前后识别和左右识别，得到目标识别结果。
[0029]进一步地，6.如权利要求1所述的基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法，其特征在于，所述步骤D将用户出行路径数据与公交运行路线及用户上下车数据进行匹配得到公交出行OD数据和公交满载率实时数据及线路客流数据，具体包括以下分步骤:
[0030]D1、将用户出行路径数据与公交运行路线进行匹配，得到公交出行路径集；
[0031]D2、将公交出行路径集中每条路径到达各公交站点时间与公交运行路线中公交到达各公交站点时间进行匹配，得到公交出行OD ;
[0032]D3、根据用户上下车数据，得到公交车辆实时满载率；并结合步骤D2中得到的公交出行0D，得到公交线路客流数据。
[0033]本发明的有益效果是:本发明利用视频识别和手机GPS相结合的方法，减少了人力物力资源消耗，解决了采用手机定位及公交定位匹配存在不准确性的问题，提高了公交数据调查种类，能够准确获取公交出行OD数据和公交满载率实时数据及线路客流数据，为公交线网规划、公交资源配置及调度优化提供了数据指出，同时也为公交实时调度提供了重要数据。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0036]如图1所示，为本发明的基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法流程示意图。一种基于视频识别和手机GPS的公交数据获取方法，包括以下步骤:
[0037]A、获取公交视频数据和手机GPS数据；
[0038]B、根据公交视频数据得到公交运行路线及用户上下车数据；
[0039]C、根据手机GPS数据得到用户出行路径数据；
[0040]D、将用户出行路径数据与公交运行路线及用户上下车数据进行匹配，得到公交出行OD数据和公交满载率实时数据及线路客流数据。
[0041]在步骤A中，本发明的公交视频数据可以通过对车门区域进行视频拍摄得到。由于车门区域是乘客上下车的必经通道，因此将车门台阶区域作为监控区域，当有运动目标时就可以被检测到，并可通过目标运动轨迹判断上下车行为，从而实现目标的计数。本发明进行视频拍摄时摄像机采用倾斜拍摄的方式，倾斜拍摄可以拍摄到人体大部分躯体特征，可避免部分遮挡，同时倾斜拍摄能够保证目标的特征在视频序列内是连续的。
[0042]在步骤B中，由于公交运行规划路线及其各个站点固定，因此本发明根据公交视频数据中公交车辆的到站行为及到达各个站点的时刻得到公交运行路线。由于某些公交停靠站待用户上完车关门后，又有极少数的用户需要上车而需要开门，因此本发明以有效开车门时刻作为公交车辆到站行为的判断标准。这里有效开车门时刻是指通过设置阈值对本次开车门行为距离上次开车门行为的时刻差进行判断；当本次开车门行为距离上次开车门行为的时刻差小于阈值时，则本次开车门行为对应时刻不是有效开车门时刻；当本次开车门行为距离上次开车门行为的时刻差大于或等于阈值时，则本次开车门行为对应时刻是有效开车门时刻。
[0043]由于目标的头部特征个体差异变化较大，故单纯地基于头部特征对目标计数的方法存在较大局限性。而以视频序列的角度来看目标的上下车行为，目标的位置特征更适合作为目标检测和目标计数的判断标准。本发明中根据公交视频数据得到用户上下车数据，具体包括以下分步骤:
[0044]B1、利用帧间差分方法和背景差分方法提取目标运动区域；