基于圖像處理技術的交通樞紐綜合體人員荷載監(jiān)測系統(tǒng).pdf

1、近些年來，我國的社會經濟和交通運輸業(yè)發(fā)展迅速，城市化進程和水平也不斷提高。各種交通方式路網密度不斷加大，集交通運輸、商場、娛樂、休閑等多種功能于一體的大型交通樞紐綜合體不斷增多，其建筑形式也復雜多樣。此類建筑火災蔓延速度快、范圍廣，并且其中人流量大，人員疏散路線復雜，發(fā)生火災后撲救困難，往往造成重大人員傷亡和經濟損失。且此類建筑多為各地方標志性建筑，一旦發(fā)生火災等事故造成的影響比較大。
　　 本文針對火災等緊急狀態(tài)下人員應急疏散

2、的優(yōu)化問題，基于計算機視覺技術，探究了對交通樞紐綜合體中的人員疏散荷載進行動態(tài)監(jiān)測的方法，提出了基于圖像處理技術的交通樞紐綜合體人員荷載監(jiān)測系統(tǒng)構架。該系統(tǒng)基于網絡構架建立，通過對多路視頻監(jiān)控錄像中視頻圖像的處理和分析，實現對被監(jiān)測區(qū)域的人員荷載的監(jiān)測。為了實現該系統(tǒng)的相關功能，本文開展了大量的人員疏散模擬實驗、人員運動特征視頻采樣實驗以及交通樞紐綜合體真實場景現場采樣，并結合真實場景視頻監(jiān)控錄像，建立了專門用于研究交通樞紐綜合體中人員

3、目標識別檢測與跟蹤問題的視頻圖像樣本庫。該圖像樣本庫為交通樞紐綜合體中人員識別檢測研究提供了大量的包含人員目標的正樣本以及包含非人員目標的負樣本。
　　 結合所建立的交通樞紐綜合體人員圖像樣本庫，在對人員目標檢測識別與跟蹤的幾類典型算法進行分析的基礎上，本文探究了適合于交通樞紐綜合體場景特點的人員識別檢測技術和人員跟蹤技術;提出了基于人員目標上下半身兩個興趣區(qū)域的方向梯度直方圖特征改進算法以及基于四類不同拍攝角度子分類器的級聯支

4、持向量機分類器算法，并應用該算法實現了人員目標的識別與檢測。對于交通樞紐綜合體中人員目標的跟蹤，本文提出了基于顏色亮度直方圖特征與輪廓區(qū)域特征相結合的多特征模板匹配算法，并在模板匹配搜索策略方面進行了改進。
　　 基于論文所提出的算法和系統(tǒng)，通過將交通樞紐綜合體劃分成若干區(qū)域并對各個區(qū)域內的人員荷載進行監(jiān)測和匯總，可以實現對于交通樞紐綜合體整體人員荷載的動態(tài)統(tǒng)計。利用所得到的交通樞紐綜合體中各個區(qū)域以及整體的人員荷載動態(tài)統(tǒng)計數據

5、，可以為火災等緊急狀態(tài)下人員疏散智能誘導系統(tǒng)提供組織最優(yōu)化疏散方案的判斷依據。
　　 另一方面，通過論文提出的算法和系統(tǒng)，還可以記錄監(jiān)測區(qū)域日常人員運動定量參數。論文針對行人流通過多個并列瓶頸處這一交通樞紐綜合體中典型行人流運動場景，通過開展行人流模擬實驗，對行人流通過此類多個并列瓶頸處的速度、時間間隔、流量和流率等行為特征參數進行了討論和研究，探究了多個并列瓶頸處的開口個數、開口寬度以及相鄰開口之間的間距等因素對行人人數、時間

6、間隔、行人流量和流率在不同開口之間的分布的影響。并發(fā)現了由行人通道內部的行人流微觀結構造成的行人流量不隨總開口個數和總開口寬度增加而增加的延遲現象，以及行人在選擇多個并列瓶頸處出口時更傾向于選擇右側出口的現象。這些規(guī)律的發(fā)現，可以為包含多個并列瓶頸的行人流管理設施以及人員疏散設施的設計與改進提供參考，并有助于涉及到此類設施的人員疏散模型的發(fā)展和改進。
　　 基于視頻圖像的大規(guī)模復雜真實場景中人員荷載監(jiān)測技術的研究將在一定時期內仍