[实用新型]利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种乘客目标图像和背景分离装置，尤其涉及利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离装置。

背景技术

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上车的乘客数量和下车的乘客数量，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该时间点所处的位置。

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，另外一种就是拍摄乘客上下车图像，采用图像识别的方法检测乘客目标并将乘客目标和背景区域分离开来。

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，该系统检测乘客的方法为将光电传感器安装在车门上方采集乘客上下车信号，此信号送至车载单片机进行处理以检测是否出现了乘客。

申请号为03115817.X的发明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。该自动乘客计数仪检测乘客的方法为：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以后，以此确定是否存在乘客。

采用光电传感器来检测是否存在乘客的方法中，由于只能在数量很有限的几个位置点安装光电传感器，获得的可用于检测乘客的信息量很少。在出现乘客密集或前后相拥上下车或其它非常规上下车情况下，采用光电传感器所获得的乘客检测精度通常不高。

申请号为200710036809.X的发明专利“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。该发明在车门上方安装摄像机完成图像数据的采集，采用图像识别的方法，完成乘客目标和背景的分离。

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检测图像中的乘客目标区域，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了“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，ISBN：7302119309)，也采用背景差的方法来检测图像中乘客目标区域。

以上采用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，由于摄像机所面临的外界工作环境极其复杂，人体上下车的行为、姿态千差万别并且不可控。如果仅仅采用上述方法对复杂情况下拍摄到的乘客上下车图像进行图像识别，难以高效准确的将乘客目标图像和背景区域分离开来。

发明内容

本实用新型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提高了人体目标和背景图像分离的正确性，且大大降低了系统运算复杂度和图像识别的运算时间的利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离装置，其特征在于，包括工业摄像机、光电传感器、信号传输电缆、图像采集装置和运算处理器，所述的工业摄像机通过信号传输电缆与图像采集装置连接，所述的图像采集装置与运算处理器连接，所述的光电传感器通过信号传输电缆与运算处理器连接。

还包括补光光源，该补光光源的光照射主轴方向与工业摄像机镜头拍摄图像的主轴方向同轴。

所述的光电传感器探测方向垂直向下。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.在光电传感器没有探测到乘客的情况下可以不对图像进行识别，大大降低了系统运算复杂度和图像识别的运算时间；

2.消除了纯光电传感器可利用信息量少的问题，可以在图像空间中通过人体图像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；

3.由于利用了光电传感器的乘客检测信息，可以在摄像机工作环境极其复杂的情况下，使得人体和背景的分离变得容易可行，区分人体区域和背景区域的正确性大大提高了。特别是在乘客衣着图像和背景图像基本一致的情况下，也能通过利用光电传感器输出的人体探测信息，将人体图像区域和背景图像区域区分开来。

附图说明

图1是本实用新型利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离装置的主要结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，该图1是本实用新型利用光电辅助装置的乘客目标图像和背景分离系统的主要结构示意图，其结构包含工业摄像机1、光电传感器2、补光光源3、信号传输电缆4、图像采集装置5和运算处理器6。补光光源3和工业摄像机1固定垂直或略微向车门内或车门外倾斜一个小角度安装在车门正上方的车辆顶棚上，并且确保补光光源3的光照射主轴方向和工业摄像机1镜头拍摄图像的主轴方向同轴。图像采集装置5和运算处理器6组成运算主机，安装在车体内任何隐蔽的位置。光电传感器2探测方向垂直向下安装在车门附近的车辆顶棚上。工业摄像机1通过信号传输电缆4和图像采集装置5相连，图像采集装置5和运算处理器6的数据总线相连。光电传感器2通过信号传输电缆4和运算处理器6的数据总线相连。