基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法

1.一种基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1，获取地铁内的视频图像并记为原始图像，从原始图像中确认识别目标，并得到原始图像对应的摄像头记为原始摄像头；步骤S2，从视频图像中提取识别目标的移动数据，根据移动数据判断是否需要切换摄像头；步骤S3，若判断需要切换摄像头，则获取识别目标的实际位置，根据实际位置得到备用摄像头；步骤S4，获取备用摄像头的视频画面，根据视频画面分析备用摄像头的识别度；步骤S5，筛选识别度最高的摄像头作为对接摄像头，采集对接摄像头拍摄的识别目标的视频图像作为实时图像；步骤S6，将原始图像和实时图像结合，提取识别目标的运动轨迹，得到目标轨迹；步骤S7，将所有识别目标的目标轨迹形成轨迹集合，得到地铁客流运动轨迹。 2.根据权利要求1所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S2中，所述从视频图像中提取识别目标的移动数据，根据移动数据判断是否需要切换摄像头的步骤，包含如下步骤：步骤S21，从视频图像中提取识别目标的实时位置，判断实时位置是否在变化；步骤S22，若实时位置在变化，则从视频图像中提取识别目标的移动数据，所述移动数据包括移动速度以及移动方向；步骤S23，根据移动速度和移动方向，判断识别目标的移动目的，所述移动目的包括乘车、换乘和出站；步骤S24，若移动目的为乘车，则根据移动方向预估识别目标的等待乘车站台；步骤S25，根据实时位置和等待乘车站台形成移动路径，得到原始摄像头对移动路径的覆盖度，根据覆盖度判断是否需要切换摄像头；步骤S26，若移动目的不为乘车，则判断需要切换摄像头。 3.根据权利要求2所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S25中，所述根据实时位置和等待乘车站台形成移动路径，得到原始摄像头对移动路径的覆盖度，根据覆盖度判断是否需要切换摄像头的步骤，包含如下步骤：步骤S251，获取移动路径的移动空间区域，采集原始摄像头覆盖的移动空间区域并记为覆盖空间区域；步骤S252，判断移动空间区域中非覆盖空间区域是否有地铁乘客出现过，若有地铁乘客出现过，则预估识别目标出现在非覆盖空间区域的概率，根据概率得到移动路径的覆盖度；步骤S253，若没有地铁乘客出现过，则移动路径的覆盖度为百分百；步骤S254，判断移动路径的覆盖度是否达到预设的覆盖度标准，若达到预设的覆盖度标准，则判断不需要切换摄像头；步骤S255，若没有达到预设的覆盖度标准，则判断需要切换摄像头。 4.根据权利要求3所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S252中，所述若有地铁乘客出现过，则预估识别目标出现在非覆盖空间区域的概率，根据概率得到移动路径的覆盖度的步骤，包含如下步骤：步骤S2521，若有地铁乘客出现过，则统计出现在非覆盖空间区域的乘客的共同特征；步骤S2522，提取识别目标与共同特征同类型的特征并记为目标特征，判断目标特征与共同特征的相似度；步骤S2523，建立相似度与识别目标出现在非覆盖空间区域的概率的关联曲线，根据相似度查找得到对应的识别目标出现在非覆盖空间区域的概率，并记为出现概率；步骤S2524，计算覆盖空间区域占移动空间区域的区域比值，分别设置出现概率和区域比值的比例系数，根据比例系数计算得到移动路径的覆盖度。 5.根据权利要求1所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S3中，所述若判断需要切换摄像头，则获取识别目标的实际位置，根据实际位置得到备用摄像头的步骤，包含如下步骤：步骤S31，若判断需要切换摄像头，则根据移动方向和移动目的预估识别目标的移动路径；步骤S32，获取原始摄像头中拍摄到的移动路径画面记为原始路径画面，查找拍摄画面中包含原始路径画面的摄像头作为第一摄像头；步骤S33，计算原始路径画面占第一摄像头的拍摄画面的比值并记为画面比值；步骤S34，筛选去除画面比值达到预设的画面比值阈值的第一摄像头，得到第二摄像头；步骤S35，将第二摄像头的拍摄画面中的原始路径画面删除，得到第二拍摄画面；步骤S36，获取第二拍摄画面中移动路径画面的占比并记为第二占比，判断第二占比是否达到预设的第二占比阈值；步骤S37，筛选去除没有达到第二占比阈值的摄像头，得到备用摄像头。 6.根据权利要求1所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S4中，所述获取备用摄像头的视频画面，根据视频画面分析备用摄像头的识别度的步骤，包含如下步骤：步骤S41，获取切换备用摄像头拍摄后，采集移动路径画面切换摄像头的最低次数；步骤S42，获取备用摄像头采集的人流方向，统计人流方向的数量并记为方向数量，根据方向数量得到人流遮挡度；步骤S43，获取备用摄像头采集的视频图像并记为备用图像，根据备用图像提取得到地铁布局，根据地铁布局得到布局遮挡度；步骤S44，分别设置最低次数、人流遮挡度和布局遮挡度的比例因子，根据比例因子计算得到备用摄像头的识别度。 7.根据权利要求6所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S42中，所述获取备用摄像头采集的人流方向，统计人流方向的数量并记为方向数量，根据方向数量得到人流遮挡度的步骤，包含如下步骤：步骤S421，判断方向数量是否为1，若方向数量不为1，则判断不同的人流方向是否有固定移动通道；步骤S422，若不同的人流方向有固定移动通道，则根据固定移动通道绘制人流方向的固定移动通道的通道位置三维图；步骤S423，在通道位置三维图上标记备用摄像头的安装位置，获取识别目标的固定移动通道并记为识别移动通道；步骤S424，获取安装位置和识别移动通道之间存在的固定移动通道并记为遮挡通道；步骤S425，获取遮挡通道的乘客平均移动速度，对所有遮挡通道的乘客平均移动速度求和，得到平均遮挡速度；步骤S426，统计遮挡通道的通道数量，结合平均遮挡速度计算得到人流遮挡度；步骤S427，若不同的人流方向没有固定移动通道，则获取人群密度，根据人群密度得到人流遮挡度；步骤S428，若方向数量为1，则根据备用摄像头的安装位置判断得到人流遮挡度。 8.根据权利要求7所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S427中，所述若不同的人流方向没有固定移动通道，则获取人群密度，根据人群密度得到人流遮挡度的步骤，包含如下步骤：步骤S4271，获取备用摄像头的视频图像中的人群密度并记为参考密度；步骤S4272，获取备用摄像头的视频图像中乘客的平均移动速度并记为参考速度；步骤S4273，分别设置参考密度、参考速度和方向数量的权重比值，根据权重比值计算得到人流遮挡度。 9.根据权利要求7所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S428中，所述若方向数量为1，则根据备用摄像头的安装位置判断得到人流遮挡度的步骤，包含如下步骤：步骤S4281，获取备用摄像头的视频图像中的乘客移动速度，计算识别目标的移动速度和不同的乘客移动速度的差值，计算差值的均值并记为速度差值；步骤S4282，根据识别目标的移动路径和备用摄像头的安装位置得到识别目标与备份摄像头的距离并记为目标距离；步骤S4283，结合速度差值、目标距离和参考密度计算得到人流遮挡度。 10.根据权利要求6所述的基于图像处理的地铁客流运动轨迹识别方法，其特征在于，在步骤S43中，所述获取备用摄像头采集的视频图像并记为备用图像，根据备用图像提取得到地铁布局，根据地铁布局得到布局遮挡度的步骤，包含如下步骤：步骤S431，获取备用图像中的地铁站内的局部布局，形成局部布局图；步骤S432，根据局部布局图查找得到备用摄像头的拍摄盲区，统计拍摄盲区的盲区数量；步骤S433，根据识别目标的移动路径判断经过的拍摄盲区的数量并记为经过数量；步骤S434，分别设置盲区数量、经过数量和参考密度的权重系数，根据权重系数计算得到布局遮挡度。