[发明专利]基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法和系统

权利要求书

1.一种基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、根据站台警戒线以及铁轨外侧所在位置，获取初步检测图像；

步骤2、根据初步检测图像确定防区，形成待检测图像；

步骤3、对所有训练图像数据中的列车车头位置和人群进行标定，作为算法训练的检测目标，对预先搭建好的用于列车车头检测和人群检测的卷积神经网络进行训练；

步骤4、将待检测图像输入训练好的卷积神经网络，得到待检测图像中的列车车头和人群的中心位置；

步骤5、根据得到的列车车头和人群的中心位置，对站台行人是否越线进行判断，并根据判断结果进行越线警告。

2.如权利要求1所述的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于：所述步骤1中，获取初步检测图像的方法，包括以下步骤：

步骤1.1、根据站台警戒线以及铁轨外侧所在位置画出两条直线，获得原始图像；

步骤1.2、将原始图像进行逆时针旋转，使得原始图像中的警戒线与旋转后图像的底边垂直，得到初步检测图像。

3.如权利要求2所述的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于：所述步骤1.2中，所述初步检测图像中的点的坐标为：

x′＝xcosθ-ysinθ

y′＝xsinθ-ycosθ

其中，(x，y)为原始图像中的点的坐标，(x′，y′)为初步检测图像中点的坐标，θ为原始图像的旋转角度。

4.如权利要求1所述的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于：所述步骤2中，待检测图像的获得方法为：从左到右将铁轨和警戒线所在直线的上端和下端连起来作为防区，将防区内的图像保留，防区外的图像像素全部置为黑色，得到待检测图像。

5.如权利要求1所述的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于：所述步骤4中，所述待检测图像中的列车车头或人群的中心位置的计算公式为：

其中，(x₁，y₁)，(x₂，y₂)分别为列车车头或人群矩形框左上角和右下角的坐标值；(x_c，y_c)为中心位置的坐标值。

6.如权利要求1所述的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的方法，其特征在于：所述步骤5中，根据检测得到的列车车头和人群的中心位置，对站台行人是否越线进行判断，并根据判断结果进行越线警告的方法，包括以下步骤：

如果待检测图像中没有检测到列车车头，则当人群的边界框超过了警戒线时，触发告警；

如果待检测图像中检测到了列车车头，且假设在相邻的检测间隔Δt中，列车车头的中心点位置(x_c，y_c)移动超过了预设的固定距离Δs，则当人群的边界框超过警戒线时，触发告警；

如果待检测图像中检测到了列车车头，但是在相邻的检测间隔Δt中，列车车头的中心点位置(x_c，y_c)移动没有超过预设的固定距离Δs，则无需触发告警。

7.一种适用于如权利要求1～6任一项所述方法的基于列车和人群位置联动判断站台行人越线的系统，其特征在于，包括：

初步检测图像获取模块，用于根据站台警戒线以及铁轨外侧所在位置，获取初步检测图像；

检测图像获取模块，用于根据初步检测图像确定防区，形成待检测图像；

网络训练模块，用于对所有训练图像中的列车车头位置和人群进行标定，作为算法训练的检测目标，对预先搭建好的用于列车车头检测和人群检测的卷积神经网络进行训练；

人群和车头检测模块，用于根据待检测图像和训练好的卷积神经网络，得到待检测图像中的列车车头和人群的中心位置；

越线判断和告警模块，根据得到的列车车头和人群的中心位置，对站台行人是否越线进行判断，并根据判断结果进行越线警告。