一种智慧火车站人流量监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智慧火车站人流量监控系统及方法，包括用于采集火车站各个位置的视频的数据采集模块，用于对视频进行人脸检测、人脸数量统计、人流量分析和预测的数据分析平台以及监控终端。通过本发明专利技术，可以充分利用摄像头等监控资源对人流量进行自动监控，人脸检测的准确性更高，更节省人力和物力。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧火车站人流量监控系统及方法
本专利技术涉及监控
，具体涉及一种智慧火车站人流量监控系统。
技术介绍
人们在日常生活中，每天会出入各种公共场所，大到商场、机场和火车站，小到地铁站，或者是某个演唱会和比赛场。这些都是人流量密集场所，尤其是火车站，火车站每天都要承受着大量的人流量，管理人员对此需要重点关注，以防拥堵和踩踏等突发情况的发生。传统的方法是管理方安排大量的人力进行巡逻，对人流量进行有效的疏导，防止突发事件的发生。同时，使用在各个位置安装的摄像头进行辅助监控，安排专人实时查看。但是，依靠人力在各个人流量高度集中的区域实施管理的方法不仅耗费人力、增加成本，而且精准度也不高，没有充分利用起摄像头等监控资源。一旦发生突发事件，不能及时掌握该区域的人流量具体数值，不易确定需要采取何种级别的疏散和应急方式。现在主流的人脸检测技术，为应用黄种人和白种人的面部特征进行模型开发和训练，并且样本中的光照条件良好，可以从视频中较好的检测出黄种人和白种人的人脸。但是，现有算法和技术对黑人人脸的检测存在缺陷，无法应对黑人且光照条件不佳的情况，不能在摄像头视频和照片中很好的检测出黑人的人脸，尤其在复杂背景和逆光等条件下，对黑人人脸的检测更为困难。对于黑种人的人脸检测，截止到目前，业内暂时没有成套的有效解决方案。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种智慧火车站人流量监控系统，可以充分利用摄像头等监控资源对人流量进行自动监控，人脸检测的准确性更高，更节省人力和物力。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种智慧火车站人流量监控系统，包括：数据采集模块：包括部署在火车站各个位置的摄像头装置及对应的控制器，所述摄像头装置用于获取所在位置的视频数据并传输至与之连接的控制器，控制器分别传输至数据分析平台和监控终端；数据分析平台：包括有人脸检测模型、大数据分析模块、地图组件模块和存储模块；所述人脸检测模型用于对检测出各个摄像头装置所获取的视频数据中所有的人脸数据并存储在存储模块中；所述大数据分析模块用于对存储模块中存储的各个视频数据中的人脸数量进行计数，从而获得各个时间点下各个位置的摄像头装置所获取的视频数据的人脸数量，进而统计得到各个时间点下火车站各个位置的人流量数据和人流量趋势，并根据设定时间段内的人流量趋势预测接下来一段设定时间段内各个位置的人流量，当预测到的某个位置的人流量会超过预设的人流量阈值时进行报警并结合地图组件模块快速指明出警位置；地图组件模块用于存储各个摄像头装置的位置；所述人脸检测模型采用MTCNN模型，其通过如下方式训练得到：先收集白种人、黄种人、黑种人的人脸数据，然后利用白种人和黄种人的人脸数据对MTCNN模型进行初步训练，在达到设定的精度要求后，采用迁移学习的方法，然后利用黑种人的人脸数据对初步训练得到的MTCNN模型进行再次训练，得到所需的人脸检测模型；监控终端：用于接收数据采集模块采集到的火车站各个时间点下各个位置的视频数据并进行显示以用作实时监控，以及从数据分析平台中获取接下来一段设定时间段内火车站各个人流量趋势预测结果和报警信息并进行显示。进一步地，所述数据采集模块还包括有照明装置，所述照明装置和所述摄像头装置一并安装在火车站的各个位置，并连接于所述控制器。进一步地，还通过onlinehardsamplemining方法提高MTCNN模型的训练精度，具体为：在训练过程中，将每一个训练批次中的误差进行降序排序，并将排序结果中前70％的样本误差取出，进行误差传递，修正MTCNN模型的参数。进一步地，在MTCNN模型的训练中，对于输入的图像进行缩放。进一步地，在MTCNN模型的训练中，采用针对困难样本进行重点学习的方法。本专利技术还提供一种利用上述系统进行火车站人流量监控的方法，包括如下步骤：步骤S1、部署在火车站各个位置的摄像头装置获取所在位置的视频数据并传输至所连接的控制器，控制器将视频数据传输至数据分析平台和监控终端，监控终端将视频数据显示供工作人员实时监控；步骤S2、数据分析平台中，所述人脸检测模型对检测出各个摄像头装置所获取的视频数据中所有的人脸数据存储在存储模块中；所述大数据分析模块对存储模块中存储的各个视频数据中的人脸数量进行计数，从而获得各个时间点下各个位置的摄像头装置所获取的视频数据的人脸数量，进而统计得到各个时间点下火车站各个位置的人流量数据和人流量趋势，并根据设定时间段内的人流量趋势预测接下来一段设定时间段内各个位置的人流量，当预测到的某个位置的人流量会超过预设的人流量阈值时进行报警并结合地图组件模块快速指明出警位置；数据分析平台会将人流量趋势预测结果和报警信息实时传输至监控终端进行显示，供工作人员查看。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术系统通过对各区域安装的摄像头装置传输回来的视频数据进行实时处理，由采用特别设计的训练方法训练得到人脸检测模型检测出视频中所包含的全部人脸，经由大数据分析对模型检测出的人脸进行计数、统计和分析，描绘出该区域内的人流量趋势，并可随时调用历史数据进行回查。在预测出某区域人流量达到预设警戒值时，及时报警，并在结合区域地图后，给出准确位置和到达路线，安排人员精准处置，实现智能管控。2、本专利技术系统的人脸检测模型可以准确检测出视频中出现的黄种人、白种人和黑种人，精确检测出视频中所包含的全部人脸，从而可以实现对被监控区域人流量进行精准统计和分析。附图说明图1为本专利技术实施例1的系统组成示意图；图2为本专利技术实施例2中的方法流程示意图；图3为本专利技术实施例1中的MTCNN模型的训练流程示意图；图4为MTCNN模型的总体架构示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。以下将对实施例中涉及的专业术语作简单解释：迁移学习是指将一个已经训练好的模型，做一些定向性的调整，然后迁移到一个相关的问题之上。宽容度是指胶片所能正确容纳的景物亮度反差的范围，宽容度越高则能容纳更大的亮度反差。实施例1本实施例提供一种智慧火车站人流量监控系统，如图1所示，包括：数据采集模块：包括部署在火车站各个位置的摄像头装置及对应的控制器，所述摄像头装置用于获取所在位置的视频数据并传输至与之连接的控制器，控制器分别传输至数据分析平台和监控终端；数据分析平台：包括有人脸检测模型、大数据分析模块、地图组件模块和存储模块；所述人脸检测模型用于对检测出各个摄像头装置所获取的视频数据中所有的人脸数据并存储在存储模块中；所述大数据分析模块用于对存储模块中存储的各个视频数据中的人脸数量进行计数，从而获得各个时间点下各个位置的摄像头装置所获取的视频数据的人脸数量，进而统计得到各个时间点下火车站各个位置的人流量数据和人流量趋势，并根据设定时间段内的人流量趋势预测接下来一段设定时间段内各个位置的人流量，当预测到的某个位置的人流量会超过预设的人流量阈值时进行报警并结合地图组件模块快速指明出警位置；地图组件模块用于存储各个摄像头装置的位置；所述人脸检测模型采用MTCNN模型，其通过如下方式训练得到：因当前可以公开访问到的人脸数据集多为黄种人和白种人，黑人的人脸数据十分稀缺。通过迁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧火车站人流量监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块：包括部署在火车站各个位置的摄像头装置及对应的控制器，所述摄像头装置用于获取所在位置的视频数据并传输至与之连接的控制器，控制器分别传输至数据分析平台和监控终端；数据分析平台：包括有人脸检测模型、大数据分析模块、地图组件模块和存储模块；所述人脸检测模型用于对检测出各个摄像头装置所获取的视频数据中所有的人脸数据并存储在存储模块中；所述大数据分析模块用于对存储模块中存储的各个视频数据中的人脸数量进行计数，从而获得各个时间点下各个位置的摄像头装置所获取的视频数据的人脸数量，进而统计得到各个时间点下火车站各个位置的人流量数据和人流量趋势，并根据设定时间段内的人流量趋势预测接下来一段设定时间段内各个位置的人流量，当预测到的某个位置的人流量会超过预设的人流量阈值时进行报警并结合地图组件模块快速指明出警位置；地图组件模块用于存储各个摄像头装置的位置；所述人脸检测模型采用MTCNN模型，其通过如下方式训练得到：先收集白种人、黄种人、黑种人的人脸数据，然后利用白种人和黄种人的人脸数据对MTCNN模型进行初步训练，在达到设定的精度要求后，采用迁移学习的方法，然后利用黑种人的人脸数据对初步训练得到的MTCNN模型进行再次训练，得到所需的人脸检测模型；监控终端：用于接收数据采集模块采集到的火车站各个时间点下各个位置的视频数据并进行显示以用作实时监控，以及从数据分析平台中获取接下来一段设定时间段内火车站各个人流量趋势预测结果和报警信息并进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种智慧火车站人流量监控系统，其特征在于，包括：数据采集模块：包括部署在火车站各个位置的摄像头装置及对应的控制器，所述摄像头装置用于获取所在位置的视频数据并传输至与之连接的控制器，控制器分别传输至数据分析平台和监控终端；数据分析平台：包括有人脸检测模型、大数据分析模块、地图组件模块和存储模块；所述人脸检测模型用于对检测出各个摄像头装置所获取的视频数据中所有的人脸数据并存储在存储模块中；所述大数据分析模块用于对存储模块中存储的各个视频数据中的人脸数量进行计数，从而获得各个时间点下各个位置的摄像头装置所获取的视频数据的人脸数量，进而统计得到各个时间点下火车站各个位置的人流量数据和人流量趋势，并根据设定时间段内的人流量趋势预测接下来一段设定时间段内各个位置的人流量，当预测到的某个位置的人流量会超过预设的人流量阈值时进行报警并结合地图组件模块快速指明出警位置；地图组件模块用于存储各个摄像头装置的位置；所述人脸检测模型采用MTCNN模型，其通过如下方式训练得到：先收集白种人、黄种人、黑种人的人脸数据，然后利用白种人和黄种人的人脸数据对MTCNN模型进行初步训练，在达到设定的精度要求后，采用迁移学习的方法，然后利用黑种人的人脸数据对初步训练得到的MTCNN模型进行再次训练，得到所需的人脸检测模型；监控终端：用于接收数据采集模块采集到的火车站各个时间点下各个位置的视频数据并进行显示以用作实时监控，以及从数据分析平台中获取接下来一段设定时间段内火车站各个人流量趋势预测结果和报警信息并进行显示。2.根据权利要求1所述的智慧火车站人流量监控系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括有照明装置，所述照明装置和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：于帮付，苏丹，张叶青，武兆，江之源，杨冰，
申请(专利权)人：北京百分点信息科技有限公司，北京一维创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11