基于视频的公交车厢拥挤度分析方法及设备实现

摘要

交通是一座城市发展的基础，随着国民经济的快速发展，各大中城市的汽车保有量不断提高，公交车已成为公众的主要出行工具。而公交车内乘客密集，乘车体验差却饱受市民诟病。这就需要公交企业掌握实时客流状况，并能够面向公众发布车内拥挤度信息。近年来，各个城市均在大力推进智能公交系统的建设，智能车载终端已逐渐成为公交车的标配，并实现了车辆定位、无线通信、自动报站、违规检测、音视频监控存储等功能，但一直缺乏有效的客流检测手段。传统的射频卡、红外线和双目视频等客流采集设备都有其明显的缺陷。因此，研发一款具备公交车厢拥挤度分析功能的车载终端有着重要的意义。
　　本论文的主要目标是提出适用于客流检测的视频分析方法，同时设计相应的车载终端，利用车内监控摄像头，实现公交车乘客拥挤度分析功能。论文首先介绍了研究的背景、现状，课题的目的及意义。其次阐述了车载终端的主要功能，介绍了视频分析相关的技术基础，包括视频制式、色彩空间和接口标准。并从硬件和软件两方面对车载终端进行设计，着重说明了核心视频模块的设计。然后提出了两种基于视频的拥挤度分析方案，即客流检测和密度分析，经对比后选择了密度分析方案。随后是核心算法部分，分别是总体流程设计，视频分析区域的选择及划分，帧差、梯度两种视频分析方法的应用及算法优化，编程实现的简述。最后对开发完成的车载终端进行了测试与评估，包括硬件型式试验、系统资源测试、试运行跟踪和拥挤度分析功能评估。经过充分测试，试验结果符合设计目标，能够准确的反映出公交车运行过程中的车内实时客流状态。
　　论文的研究成果支持拥挤度分析的车载终端已经推向市场，并在国内多个城市成功应用。车载终端提供的公交车实时拥挤度信息为公众的出行选择，公交的运力安排、线网规划、动态调度等提供了数据支撑，提升了公交乘客的满意度和乘车体验。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与现状

1．2 课题的目的与意义

1．3 本文的主要工作和组织结构

第二章 系统主要功能及相关技术基础

2．1 车载终端功能需求

2．1．1 基本功能

2．1．2 特色功能

2．2 PAL与NTSC

2．3 YUV及RGB

2．4 BT．656标准

2．5 本章小结

第三章 车载终端总体设计

3．1 硬件系统概述

3．1．1 概述

3．1．2 主板

3．1．3 外部接口

3．2 核心模块设计

3．3 软件设计

3．3．1 内核及分区

3．3．2 根文件系统

3．3．3 主应用程序

3．3．4 开发及编译环境

3．4 本章小结

第四章 拥挤度分析方案设计

4．1 设计思路

4．2 客流检测方案

4．3 密度分析方案

4．4 本章小结

第五章 拥挤度分析功能实现

5．1 总体流程

5．2 分析区域设置

5．3 核心算法

5．4 梯度算法优化

5．5 开发实现

5．6 本章小结

第六章 测试与评估

6．1 硬件测试

6．2 系统资源测试

6．3 试运行评估

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢