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专利号: 2018100763769
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人机对地人群监控系统,其特征在于:包括地面信息平台、至少一台监控无人机,所述监控无人机设置有:对地拍摄的摄像头,用于采集初始场景图像和实时拍摄场景内人群图像;

处理器,用于修正图像因光照变化产生的误差,以及运算比较场景内人群数量、密度的变化;

无线传输机构,用于实时传输图像或运算结果至地面信息平台;

光照度传感器,实时感知场景中的光照强度,令摄像头或处理器根据光照度对图像进行光度修正;

所述处理器分别和摄像头、无线传输机构双向连接,所述无线传输机构与地面信息平台无线通信;

所述光照度传感器与摄像头或处理器双向连接。

2.根据权利要求1所述的无人机对地人群监控系统,其特征在于:所述监控无人机还设置有照明设备,为夜间监控拍摄提供光照度,同时为弱光环境提供光照补偿。

3.一种根据权利要求1或2所述无人机对地人群监控系统的监控方法,其特征在于采用如下具体步骤:S1,所述摄像头采集初始场景图像,所述初始场景图像传输至处理器修正后经无线传输机构发送到地面信息平台;

所述初始场景图像为每一时间节点自动采集,并将新采集的场景图像与最早的场景图像进行对比修正,降低光照、阴影对场景的影响;

S2,根据每天时间间隔属性,所述地面信息平台按照时间节点建立场景模型P0库;

S3,所述摄像头每隔时间t截取实时场景图像传输至处理器;

S4,所述处理器根据光照度传感器采集的实时光照度对图像进行光补偿修正,获得实时图像Pi并将其发送到地面信息平台;

S5,根据当前时间节点,所述地面信息平台调取对应的场景模型P0,并比较相同场景的实时图像Pi与场景模型P0,计算得到实时人群分布图Di;

所述实时人群分布图Di中显示有着色的人群密度分布;

S6,所述地面信息平台比较间隔时间t前后的实时人群分布图Di、Di+1,得到人群分布变化I;

所述人群分布变化I包括人数增减变化I1、人群移动变化I2、人群密度变化I3;

S7,所述地面信息平台根据人群分布变化I及时发出警报提醒管理人员。

4.根据权利要求3所述的监控方法,其特征在于:所述步骤5的计算步骤具体如下:S5.1,令场景模型P0为背景板,则相同场景的实时图像Pi中无人员遮挡的任意点为可视背景点,所述地面信息平台读取可视背景点的集合图像A;

S5.2,所述地面信息平台将集合图像A均匀划分为N个矩形区域,标记为A1,A2,…,AN,则每一矩形区域内的可视背景点范围越大或数量越多,其对应场景内的人群分布密度越小,反之密度越大;

S5.3,根据上述密度判断,所述地面信息平台将集合图像A的每一矩形区域对应在实时图像Pi中的位置区域进行着色,着色规则为人群分布密度越大,所着色的颜色越深;

S5.4,着色后的图像即为实时人群分布图Di。

5.根据权利要求4所述的监控方法,其特征在于:所述步骤S6的人群增减变化I1采用如下具体步骤获得:I1.1,所述地面信息平台记步骤S5.2中每一矩形区域的密度为ρ1,ρ2,…,ρN;

I1.2,计算每一矩形区域的人数v1,v2,…,vN:v=ρ*c

其中,v为人数,ρ为密度,c为密度系数;

I1.3,则实时人群分布图Di的总人数

Vi=v1+v2+…+vN;

I1.4,所述地面信息平台比较间隔时间t前后,实时人群分布图Di的总人数Vi与Di+1的总人数Vi+1:当Vi与Vi+1的变化在设定区间[Vmin,Vmax]内,地面信息平台识别人数变化不明显;

当Vi与Vi+1的变化超过设定区间[Vmin,Vmax],且Vi>Vi+1时,地面信息平台识别人数正在减少;

当Vi与Vi+1的变化超过设定区间[Vmin,Vmax],且Vi

其中,Vmin为变化下限,Vmax为变化上限;

则上述识别结果为所述人群增减变化I1。

6.根据权利要求5所述的监控方法,其特征在于:所述密度系数c为测量单位区域内不同人数所对应的人群密度获得。

7.根据权利要求3所述的监控方法,其特征在于:所述步骤S6的人群移动变化I2采用如下具体步骤获得:I2.1,所述地面信息平台将实时人群分布图Di划分为M个图团Tj,j=1,2,…,M;

所述图团Tj为实时人群分布图Di中颜色深度大于色阈值的着色团,则M个图团对应实时场景中聚集密度最大的M个人群;

I2.2,比较实时人群分布图Di中颜色最深的图团 与间隔时间t后的实时人群分布图Di+1中颜色最深的图团若图团 的颜色深度与图团 的颜色深度相同,进入步骤I2.3,否则进入步骤I2.4;

I2.3,若图团 的位置与图团 的位置相同,则地面信息平台识别人群未发生迁移;

否则,地面信息平台识别人群发生迁移;

I2.4,若图团 的颜色深度小于图团 的颜色深度,则地面信息平台识别人群正在集中;

若图团 的颜色深度大于图团 的颜色深度,则地面信息平台识别人群正在分散;

则步骤I2.3、I2.4的识别结果即为所述人群移动变化I2。

8.根据权利要求4所述的监控方法,其特征在于:所述步骤S6的人群密度变化I3采用如下具体步骤获得:I3.1,所述地面信息平台取步骤S5.2中密度最大的矩形区域Ai及其相邻的l个矩形区域;

I3.2,比较间隔时间t前后,实时人群分布图Di的矩形区域Ai及其相邻的l个矩形区域的密度,和实时人群分布图Di+1的矩形区域Ai+1及其相邻的l个矩形区域的密度:若矩形区域Ai及其相邻的l个矩形区域的密度大于矩形区域Ai+1及其相邻的l个矩形区域的密度,则地面信息平台识别人群密度降低;

若矩形区域Ai及其相邻的l个矩形区域的密度小于矩形区域Ai+1及其相邻的l个矩形区域的密度,则地面信息平台识别人群密度上升;

否则,地面信息平台识别人群密度不变;

则上述识别结果为所述人群密度变化I3。