[发明专利]一种扶梯口客流拥堵检测装置及其客流拥堵程度判别方法

权利要求书

1.一种客流拥堵程度判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)红外阵列传感器采集8×8的温度图像；

2)采用三次插值方法把原低分辨率的图像放大到160×160，如下：

三次插值的输出像素值为输入图像中距离它最近的4×4邻域内采样点像素值的加权平均值，它使用三次多项式s(x)来逼近理论上的最佳插值函数sin(x)/x，三次插值能保持图像细节，如下式所示：

式中，|x|为周围像素沿x方向与原点的距离，待求像素(x,y)的灰度值f(x,y)由其周围16个点的灰度值加权插值得到，计算公式如下：

f(x,y)＝f(i+u,j+v)＝ABC

其中，)x,y)是放大后图像的坐标，其在原图像映射的坐标为(i+u,j+v)，i和j是整数部分，u和v是小数部分；

3)设定图像阈值threshold，统计像素大于此阈值的个数，计算其占的比例r；

4)设定客流拥挤程度的判别标准：比例r的值越大，客流越拥挤，若比例r为0，代表扶梯口没有行人；

5)若检测到行人，即r＞0，用光流法计算出各个像素点的速度大小，计算其中像素值大于threshold的像素点的速度平均值ave，在检测到人的基础上，若ave小于设定值，则代表人员滞留或者速度缓慢；

其中，使用光流法的目的是为了找到图像中每个像素点的速度矢量(u,v0，I(x,y,t)是t时刻图像(x,y)处的像素值，根据光流法的亮度恒定和微小运动这两个假设，得到：

I(x,y,t)＝I(x+dx+dy,t+dt)

把上式用一阶泰勒级数展开，得到：

其中

令则得：

假设在(u,v)的一个局部领域内，亮度是恒定的，即

其中n＝1,2…，解该方程即可求得每一个点的速度矢量，进而得到速度的大小。

2.一种扶梯口客流拥堵检测装置，其特征在于，用于实现权利要求1所述的客流拥堵程度判别方法，包括：

红外阵列传感器，用于实现二维区域温度检测；

微处理器，用于接收和分析红外阵列传感器传递的温度信息，得出人流的拥堵程度，并给出相应的指示信号；

电源，用于给微处理器供电；

其中，所述红外阵列传感器安装在扶梯楼层板的垂直上方的中间位置，角度垂直楼层板向下，该红外阵列传感器通过IIC接口与微处理器进行通信，所述微处理器安装在红外阵列传感器的旁边，选用基于ARM架构的芯片，在该微处理器上运行经剪裁的Linux嵌入式操作系统。

3.根据权利要求2所述的一种扶梯口客流拥堵检测装置，其特征在于：还包括有分别与微处理器相连的按键、RAM和ROM。

4.根据权利要求2所述的一种扶梯口客流拥堵检测装置，其特征在于：所述红外阵列传感器为8×8热电堆阵列红外传感器，该8×8热电堆阵列红外传感器会生成8×8的矩阵，矩阵中元素的值即为各个位置上的温度。

5.根据权利要求2或4所述的一种扶梯口客流拥堵检测装置，其特征在于：所述红外阵列传感器的安装高度为3～4米。