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专利号: 2018110302222
申请人: 山东师范大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,包括以下步骤:根据疏散场景平面图建立拓扑地图,其中,结点表示疏散出口,连线表示两个出口连通,并且标记最终出口;

根据视频数据对疏散人群的个体进行检测和跟踪,获得疏散人群的个体实时速度;

采用所述个体速度表示鱼群进食行为中的进食速度,初始化鱼群,以场景的最终出口位置表示食物,基于人工鱼群算法对疏散人群个体进行路径规划;

当最终出口的疏散人数等于总人数时疏散过程结束,得到疏散路径。

2.如权利要求1所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,获得疏散人群的个体速度包括:获取通道出口处视频数据;

基于RCNN检测所述视频数据中的行人目标;

采用粒子滤波器进行行人运动的跟踪;

对于每个行人,根据当前帧和前一帧该行人的位置差异换算实际位移;

根据所述实际位移和视频的拍摄帧频,计算该行人的速度。

3.如权利要求2所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,所述基于RCNN检测所述视频数据中的行人目标包括:使用二值归一化梯度算法选取目标候选区域;

采用卷积神经网络对候选区域内进行特征提取;其中,所述卷积神经网络选用包含5个卷积层和3个全连接层的网络结构;

提取后的特征采用支持向量机进行分类,识别所述候选区域为行人目标还是背景。

4.如权利要求1所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,所述基于人工鱼群算法对疏散人群个体进行路径规划包括:初始化鱼群,包括人工鱼的编号、所在位置、视野范围、移动步长以及个体的进食速度;

对于每个个体,根据可选择的出口到最终出口的距离、可选择的出口位置的拥挤度和进食速度较快的个体数目,确定个体的下一个位置;其中,采用速度低于一定阈值的行人表示所述进食速度较快的个体。

5.如权利要求4所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,所述确定个体的下一个位置包括:对于每个个体,预先判断所述个体在当前位置发生不同行为时选定的下一出口,根据选定的所述下一出口到最终疏散出口的距离、拥挤度和进食速度较快的个体数目分别计算评价函数;所述评价函数为:B(vi)=μDis(vi)+λδ+ωNums

其中,下一出口到最终出口的距离 Yi表示所述下一出口体vi所在位置的食物浓度;δ表示拥挤度因子;Nums表示所述下一出口进食速度较快的个体的数目;μ、λ和ω表示权重系数,μ+λ+ω=1;

选择评价函数最小的行为执行个体的移动。

6.如权利要求5所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,所述行为包括觅食、聚群、追尾和随机行为。

7.如权利要求6所述的一种基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法,其特征在于,发生觅食、聚群、追尾行为的移动公式为:执行随机行为的移动公式为:

其中,rand()为随机函数,取值为0~1; 表示个体当前所处位置,Xj表示目标个体所在出口位置, 表示个体移动后的位置;step表示移动步长;Visual为个体的可见范围。

8.一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于人工鱼群算法与目标检测的人群仿真疏散方法。