[发明专利]一种公交车辆车门开闭状态自动检测方法

摘要

本发明公开了一种公交车辆车门开闭状态自动检测方法，该方法利用视频采集设备采集的车门图像数据，将车辆在发车前的图像帧保存为背景图，并标定检测区域，在标定区域内将采集的实时图像帧和背景图进行对比分析，当图像帧和背景图的灰度差异度和对比差异度均较大时，认为车门处于开启状态；否则判断车门为关闭状态。具体操作时，将摄像头安装于驾驶员上方车顶位置，调节摄像头的拍摄角度和焦距：使车门处于拍摄画面的中央，并尽可能占满整个拍摄画面。

主权项

一种公交车辆车门开闭状态自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤0：采集公交车发车前车门的视频背景图像帧F_t；具体为：采集公交车出发前5s的视频背景图像帧，其中，采样频率为0.5s/帧，共采集10帧图像，记为F_t，其中，t为帧号，t＝1,2,......,10；采集到的图像大小为M行和N列，设定某像素点的坐标为(x,y)，x和y表示像素(x,y)的行和列，满足：x和y均为整数，且1≤x≤M,1≤y≤N，则第t帧背景图像帧F_t中像素(x,y)的RGB颜色值用符号表示为(R_t(x,y),G_t(x,y),B_t(x,y))；步骤1：将采集的公交车发车前视频背景图像帧F_t灰度化，得到背景灰度图像帧f_t；步骤2：通过均值法在背景灰度图像帧中获得背景图Bg；步骤3：对步骤2得到的背景图Bg进行二值化，得到背景二值图MG；步骤4：对步骤3得到的背景二值图MG进行形态学闭运算，得到梯度连接图OG；步骤5：对步骤4得到的梯度连接图OG进行形态学开运算，得到梯度图CG；步骤6：对步骤5得到的梯度图CG进行取反和去零星处理，统计各连通区的像素数，提取像素数最多的连通区域作为车门模板图MB；步骤7：将步骤6得到的车门模板图MB与步骤2得到的背景图Bg进行点乘，得到背景检测图ej，计算公式如下：ej＝MB·×Bg   (6)其中，·×表示点乘运算符；步骤8：计算背景检测图ej的平均灰度值eb；计算式如下所示：$eb=\frac{1}{MN}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{N}{\Σ}}ej(x,y)---\left(7\right)$其中，ej(x,y)表示背景检测图ej中像素(x,y)的灰度值；步骤9：实时采集车辆发出后的车门图像帧E_k；步骤10：对步骤9中采集的车门图像帧E_k按照步骤1的方法对其进行灰度化处理，得到第k帧的车门灰度图，记为Eh_k；步骤11：将步骤6得到的车门模板图MB与步骤10得到的车门灰度图Eh_k进行点乘，得到第k帧车门检测图e_k，计算公式如下：e_k＝MB·×Eh_k   (8)步骤12：计算步骤11中得到的第k帧车门检测图e_k的平均灰度值eh_k；计算式如下所示：${\mathrm{eh}}_k=\frac{1}{MN}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{N}{\Σ}}{e}_k(x,y)---\left(9\right)$其中，e_k(x,y)表示第k帧车门检测图e_k中像素(x,y)的灰度值；步骤13：计算车门检测图e_k和背景检测图ej的灰度差异度ed_k，其计算式如下所示：ed_k＝|eh_k‑eb|     (10)步骤14：计算车门检测图e_k和背景检测图ej的对比差异度r_k；计算式如下所示：$r_k=\frac{\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{N}{\Σ}}\left(e_k\right(x,y)-{\mathrm{eh}}_k)\left(ej\right(x,y)-eb)}{\sqrt{\left(\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left(e_k\left(x,y\right)-{\mathrm{eh}}_k\right)}^2\right)\left(\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{N}{\Σ}}{\left(ej\left(x,y\right)-eb\right)}^2\right)}}---\left(11\right)$

下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。 免登录下载普通用户下载升级VIP会员，免费下载

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于长安大学，未经长安大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】

本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201510271385.X/，转载请声明来源钻瓜专利网。