CN103946864A - 基于图像和视频的行人流量估计 - Google Patents
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Abstract
可使用人检测和跟踪技术来估计装备有相机的位置处的行人流量。在来自所述相机的视频数据中检测到的人可帮助确定现有行人流量数据。可执行将来行人流量估计以估计行人流量特性(例如,量、方向等)。此流量估计可提供给用户用于路线计划/拥塞信息。可基于处于或预期将要处于特定位置的人的数目导出流量地图。所述地图可提供给用户以提供流量数据和/或估计。
Description
相关申请案
这是主张2011年12月9日申请的第13/316,363号美国非临时专利申请案以及2011年10月21日申请的第61/550,320号美国临时专利申请案的优先权的PCT申请案,所述两个专利申请案全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本描述大体涉及位置定位,且更特定来说涉及室内位置确定和流量估计。
背景技术
移动通信网络正提供愈加复杂的与移动装置的运动和/或位置定位感测相关联的能力。例如与个人生产力、协作通信、社交网络和/或数据获取相关的新的软件应用程序可利用运动和/或位置传感器向消费者提供新的特征和服务。
在常规数字蜂窝式网络中,位置定位能力可由各种时间和/或相位测量技术提供。举例来说,在CDMA网络中,一种位置确定方法是先进前向链路三边测量(AFLT)。使用AFLT,移动装置可依据从多个基站发射的导频信号的相位测量计算其位置。已通过利用混合位置定位技术实现对AFLT的改进,在混合位置定位技术中移动装置可采用卫星定位***(SPS)接收器。SPS接收器可独立于从基站发射的信号导出的信息而提供位置信息。此外,可通过使用常规技术将从SPS和AFLT***两者导出的测量组合而改进位置准确性。
然而,基于SPS和/或蜂窝式基站提供的信号的常规位置定位技术在移动装置正在建筑物内和/或城市环境内操作时可能遭遇困难。在室内位置的情况下(此时SPS通常低效且不准确),可使用各种无线技术来通过利用信号的各种类型的测量(例如,飞行时间(TOF)、角度和信号强度)以及物理层基础设施(例如,用于与静止装置和/或移动装置通信的无线网络)而进行室内定位。一股来说,室内无线定位***包含移动装置上的信号发射器和测量单元。在已知信号发射器的位置和来自每一发射器的信号强度的情况下,可计算移动装置的位置。
可利用更稳健的室内流量计划和路线估计来改进室内定位技术。
发明内容
提供一种用于确定行人流量的方法。所述方法包含从视频输入检测人。所述方法还包含从所检测的人确定一位置处的行人流量。所述方法进一步包含随时间跟踪所述位置处的行人流量。所述方法还进一步包含至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量。
提供一种用于确定行人流量的设备。所述设备包含用于从视频输入检测人的装置。所述设备还包含用于从所检测的人确定一位置处的行人流量的装置。所述设备进一步包含用于随时间跟踪所述位置处的行人流量的装置。所述设备还进一步包含用于至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量的装置。
提供一种用于确定行人流量的计算机程序产品。所述计算机程序产品包含上面记录有非暂时性程序代码的非暂时性计算机可读媒体。所述程序代码包含用以从视频输入检测人的程序代码。所述程序代码还包含用以从所检测的人确定一位置处的行人流量的程序代码。所述程序代码进一步包含用以随时间跟踪所述位置处的行人流量的程序代码。所述程序代码还进一步包含用以至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量的程序代码。
提供一种用于确定行人流量的设备。所述设备包含存储器和耦合到存储器的处理器。所述处理器经配置以从视频输入检测人。所述处理器还经配置以从所检测的人确定一位置处的行人流量。所述处理器进一步经配置以随时间跟踪所述位置处的行人流量。所述处理器还进一步经配置以至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量。
附图说明
结合图式考虑,将从下文陈述的详细描述中更加了解本发明的特征、性质和优点,图式中相同参考标号始终进行相应指代。
图1是依据本发明的方面移动装置的示范性操作环境的图。
图2A是说明根据本发明的一个方面示范性移动装置的各种组件的框图。
图2B是说明根据本发明的一个方面服务器的各种组件的框图。
图3展示说明根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的***的框图。
图4A展示根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的示例注释层。
图4B展示根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的示例路由图。
图4C展示根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的相机的示例安装。
图5展示根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的相机的示例安装。
图6展示说明根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的***的流程图。
图7是说明根据本发明的一个方面用于室内流量估计和路线计划的组件的框图。
具体实施方式
以下描述和相关图式中的本发明的方面针对特定配置。可在不脱离本发明的范围的情况下设计出替代配置。另外,将不描述或将省略众所周知的元件以免混淆本发明的相关细节。本发明的各个方面提供用于室内流量估计和路线计划的技术。
图1是移动装置108的示范性操作环境100的图。本发明的某些方面针对可利用用于确定位置的技术的组合的移动装置108。其它方面可自适应地改变测距模型,例如使用经调整以适应无线接入点引入的处理延迟的往返时间测量(RTT)。处理延迟可在不同接入点之间变化且还可随时间改变。通过使用例如所接收信号强度指示符(RSSI)等补充信息,基站可使用迭代技术确定位置和/或校准无线接入点引起的处理延迟的效应。
操作环境100可含有一个或一个以上不同类型的无线通信***和/或无线定位***。尽管说明示例室内定位***,但其它室内定位***可使用且可与一个或一个以上传统卫星定位***(SPS)或其它室外定位***(未图示)组合。
操作环境100可包含一个或一个以上类型的广域网无线接入点(WAN-WAP)104的任何组合,其可用于无线语音和/或数据通信,以及作为移动装置108的独立位置信息的另一源。WAN-WAP104可为广域无线网络(WWAN)的一部分,其可包含已知位置处的蜂窝式基站,和/或例如WiMAX(例如,802.16)等其它广域无线***。WWAN可包含图1中为简单起见未展示的其它已知网络组件。通常,WWAN内的每一WAN-WAP104a-104c可从固定位置操作,且提供大城市和/或地区上的网络覆盖。
操作环境100可进一步包含局域网无线接入点(LAN-WAP)106,其用于无线语音和/或数据通信,以及作为位置数据的另一独立源。LAN-WAP可为无线局域网(WLAN)的一部分,其可在建筑物中操作且在比WWAN小的地理区域上执行通信。此类LAN-WAP106可为例如WiFi网络(802.11x)、蜂窝式微微网和/或飞蜂窝、蓝牙网络等的一部分。
移动装置108可从SPS卫星(未图示)、WAN-WAP104和/或LAN-WAP106的任一者或组合导出位置信息。上文提及的***的每一者可使用不同技术提供移动装置108的位置的独立估计。在一些方面中,移动装置可将从不同类型的接入点的每一者导出的解组合以改进位置数据的准确性。
本发明的方面可与利用伪卫星或卫星与伪卫星的组合的定位确定***一起使用。伪卫星是广播L频带(或其它频率)载波信号(其可与GPS时间同步)上调制的伪随机噪声(PN)代码或其它测距代码(类似于全球定位***(GPS)或码分多址(CDMA)蜂窝信号)的基于地面的发射器。每一此类发射器可被指派有唯一PN码,以便准许由远程接收器进行识别。伪卫星在来自轨道卫星的GPS信号可能不可用的情形中是有用的,例如在隧道、矿井、建筑物、城市峡谷或其它封闭区域中。伪卫星的另一实施方案被称为无线电信标。如本文使用的术语“卫星”希望包含伪卫星、伪卫星的等效物,以及可能其它定位装置。
当从WWAN导出位置时,每一WAN-WAP104a-104c可采取数字蜂窝网络内的基站的形式,且移动装置108可包含可利用基站信号来导出位置的蜂窝收发器和处理器。应理解,数字蜂窝网络可包含图1所示的额外基站或其它资源。虽然WAN-WAP104可实际上可移动或以其它方式能够再定位,但出于说明的目的,将假定其本质上布置在固定位置中。
移动装置108可使用例如先进前向链路三边测量(AFLT)等已知到达时间技术执行位置确定。在其它方面中,每一WAN-WAP104a-104c可采取WiMax无线联网基站的形式。在此情况下,移动装置108可从WAN-WAP104提供的信号使用到达时间(TOA)技术确定其位置。移动装置108可在独立模式中或利用TOA技术使用定位服务器110和网络112的辅助来确定位置,如下文将更详细描述。注意,本发明的方面包含使移动装置108使用不同类型的WAN-WAP104确定位置信息。举例来说,一些WAN-WAP104可为蜂窝式基站,且其它WAN-WAP可为WiMax基站。在此操作环境中,移动装置108可能够利用来自每一不同类型的WAN-WAP的信号,且进一步将导出的位置解组合以改进准确性。
当使用WLAN导出位置时,移动装置108可利用到达时间技术以及定位服务器110和网络112的辅助。定位服务器110可经由网络112向移动装置通信。网络112可包含并入有LAN-WAP106的有线和无线网络的组合。在一个方面中,每一LAN-WAP106a-106e可例如为WiFi无线接入点,其不必要设定在固定位置中且可改变位置。每一LAN-WAP106a-106e的位置可存储在定位服务器110中常见坐标系中。在一个方面中,移动装置108的位置可通过使移动装置108从每一LAN-WAP106a-106e接收信号来确定。每一信号可基于可包含在所接收信号中的某一形式的识别信息(例如,MAC地址)而与发起LAN-WAP相关联。移动装置108可接着导出与所接收信号的每一者相关联的时间延迟。移动装置108可接着形成可包含LAN-WAP的每一者的时间延迟和识别信息的消息,并经由网络112将所述消息发送到定位服务器110。基于所接收的消息,定位服务器可接着使用移动装置108的相关LAN-WAP106的所存储位置确定位置。定位服务器110可产生位置配置信息(LCI)消息并将其提供到基站,所述LCI消息包含指向本地坐标系中移动装置的位置的指针。LCI消息还可包含与移动装置108的位置相关的其它关注点。当计算移动装置108的位置时,定位服务器可考虑可能由无线网络内的元件引入的不同延迟。
本文描述的位置确定技术可用于例如广域无线网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等各种无线通信网络。术语“网络”和“***”可互换使用。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、WiMax(IEEE802.16)等。CDMA网络可实施例如cdma2000、宽带-CDMA(W-CDMA)等一种或一种以上无线电接入技术(RAT)。Cdma2000包含IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实施全球移动通信***(GSM)、数字式先进移动电话***(D-AMPS)或某一其它RAT。GSM和W-CDMA描述于来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的协会的文献中。cdma2000描述于来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的协会的文献中。3GPP和3GPP2文献是公开可获得的。WLAN可为IEEE802.11x网络,且WPAN可为蓝牙网络、IEEE802.15x或某一其它类型的网络。所述技术还可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合。
图2A是说明示范性移动装置200的各种组件的框图。为简单起见,图2A的框图中说明的各种特征和功能使用共同总线连接在一起,这意图表示这些各种特征和功能操作地耦合在一起。所属领域的技术人员将认识到,可提供其它连接、机制、特征、功能等,且其视需要经调适以操作地耦合和配置实际便携式无线装置。此外,还认识到,图2A的实例中说明的特征或功能的一者或一者以上可进一步再分,或图2A中说明的特征或功能的两者或两者以上可组合。
移动装置200可包含可连接到一个或一个以上天线202的一个或一个以上广域网收发器204。广域网收发器204包括用于与WAN-WAP104通信和/或检测到达/来自WAN-WAP104的信号(和/或直接与网络内的其它装置)的适宜的装置、硬件和/或软件。在一个方面中,广域网收发器204可包括适于与无线基站的CDMA网络通信的CDMA通信***;然而,在其它方面中,无线通信***可包括另一类型的蜂窝式电话网络,例如TDMA或GSM。移动装置200还可包含可连接到一个或一个以上天线202的一个或一个以上局域网收发器206。局域网收发器206包括用于与LAN-WAP106通信和/或检测到达/来自LAN-WAP106的信号(和/或直接与网络内的其它无线装置)的适宜的装置、硬件和/或软件。在一个方面中,局域网收发器206可包括适于与一个或一个以上无线接入点通信的WiFi(802.11x)通信***;然而,在其它方面中,局域网收发器206包括另一类型的局域网、个域网(例如,蓝牙)。所述收发器还可包含一个或一个以上无线信号测量单元。无线信号测量单元可经包含作为无线收发器的一部分或可经包含作为移动装置200的单独组件。一些方面可具有多个收发器和无线天线以支持与基站和/或操作任何其它类型的无线联网技术的其它收发器的通信,所述任何其它类型的无线联网技术例如无线局域网(WLAN)、码分多址(CDMA)、宽带CDMA(WCDMA)、长期演进(LTE)、蓝牙、WiMax(802.16)、超宽带、ZigBee、无线USB等。
如本文所使用,简化术语“无线接入点”(WAP)可用于指代LAN-WAP106和/或WAN-WAP104。特定来说,在下文呈现的描述中,当使用术语“WAP”时,应理解,各方面可包含可利用来自多个LAN-WAP106、多个WAN-WAP104或两者的任何组合的信号的移动装置200。正由移动装置200利用WAP的特定类型可取决于操作环境。此外,移动装置200可在各种类型的WAP之间动态选择以便达成准确的位置解。
定位***(PS)接收器208也可包含在移动装置200中。PS接收器208可连接到一个或一个以上天线202用于接收定位***信号。PS接收器208可包括用于接收和处理PS信号的任何适宜的硬件和/或软件。PS接收器208向其它***请求信息和操作(视需要),且可执行计算以使用任何适宜的定位***算法所获得的测量值确定装置200的位置。PS接收器208还可在不必执行额外测量的情况下接收直接位置信息。还可包含PS发射器(未图示)以将位置信息发射到其它装置。
运动传感器212可耦合到处理器210以提供独立于从由广域网收发器204、局域网收发器206和PS接收器208接收的信号导出的运动数据的相对移动和/或定向信息。借助实例而非限制,运动传感器212可利用加速计(例如,MEMS装置)、陀螺仪、地磁传感器(例如,罗盘)、测高仪(例如,大气压测高仪)和/或任何其它类型的移动检测传感器。此外,运动传感器212可包含不同类型的装置且组合其输出以便提供运动信息。
处理器210可连接到广域网收发器204、局域网收发器206、PS接收器208和运动传感器212。处理器可包含提供处理功能以及其它计算和控制功能性的一个或一个以上微处理器、微控制器和/或数字信号处理器。处理器210还可包含用于存储用于执行移动装置内的经编程功能性的数据和软件指令的存储器214。存储器214可为板上处理器210(例如,在同一集成电路封装内),且/或存储器可为处理器和经由数据总线耦合的功能性外部的存储器。与本发明的方面相关联的软件功能性的细节将在下文更详细论述。
若干软件模块和数据表可驻留在存储器214中且由处理器210利用以便管理通信和定位确定功能性两者。如图2A中说明,存储器214可包含且/或以其它方式接收定位模块216、应用模块218、人检测模块220和行人流量模块222。人检测模块可检测一位置处的人或接收来自另一***(例如,定位服务器110)的关于位置中检测到的人的信息。行人流量模块222可确定一位置处的行人流量以及确定在特定时间点一位置处的行人流量的估计值。行人流量模块222还可接收来自另一***(例如,定位服务器110)的关于一位置处的行人流量和/或在特定时间点一位置处的行人流量的估计值的信息。还可包含用于位置定位的其它模块。应了解,如图2A所示的存储器内容的组织仅为示范性的,且如此模块和/或数据结构的功能性可依据移动装置200的实施方案以不同方式组合、分离和/或构造。
如图2B所示,图2A中揭示的某些组件可并入到例如服务器290等后端***中。特定来说,服务器290可包含人检测模块220和行人流量模块222以执行如下文描述的人检测和流量估计。此外,服务器290(或其它后端***)可执行如下文描述的路线指导。如果人检测、行人流量信息270和/或路线指导由服务器290(或其它后端***)执行,那么所得信息可发送到移动装置且由天线202接收并由处理器210操作。
图2B说明用于流量确定和估计的服务器290或其它后端***。服务器290包含用于存储用于行人流量确定的指令的存储器270和用于执行那些指令的处理器280。行人流量服务260和各种其它模块可驻留在存储器270中。尽管说明为存在于存储器中,但行人流量服务260可包括硬件、软件和/或固件模块的组合。行人流量服务260监视和管理关于行人流量的数据。在一个方面中,人检测模块220和行人流量模块222可并入到行人流量服务260中。在另一方面中,行人流量服务260可与人检测模块220和行人流量模块222通信。行人流量服务260还可包含地图数据库262(其含有关于室内位置的地图的信息)和注释数据库264(其含有关于室内位置的注释层的信息)且/或与之通信,如下文阐释。
行人流量服务260可经由注释数据库264或其它与位置计算服务268通信,位置计算服务268可将位置信息提供到移动装置108。位置信息可辅助行人流量服务260将适当流量信息275提供到移动装置108。位置计算服务268可由定位服务器110执行且/或可连同地图数据库262和注释数据库264一起驻留。或者,位置计算服务268可直接在移动装置108上执行,从本地或服务器数据库加载地图信息。位置计算服务268还可驻留在与行人流量服务260相同的装置/服务器上。
行人流量服务260可经由人检测模块220或其它与相机输入266或其它室内位置信息输入装置通信以接收人检测的信息。人检测信息可由行人流量模块222或其它模块使用以确定和/或估计室内位置处的流量(如下文描述)。室内流量估计可由注释数据库264执行以确定室内注释层。室内流量估计也可提供到移动装置108。
行人流量服务260可经由行人流量模块222或其它与移动装置108通信以将行人流量信息275发送到移动装置108。行人流量信息275可包含关于一位置处的行人流量(包含流量的量、流量的方向、流量的流动等)、随时间一位置处的行人流量、一位置处的所估计行人流量和/或路线指导信息(包含沿着路线的所估计延迟、沿着路线行进的优选时间、沿着路线行进的替代时间、替代路线选择等)的信息。行人流量信息275可以若干方式发送到移动装置108。行人流量信息275可作为移动装置108或用户的当前位置周围的场所或区的彩色热图发送。行人流量信息275可作为当前场所的彩色可路由图发送,其中不同颜色指示不同流量条件。行人流量信息275还可作为导航路线发送,导航路线可用颜色或其它方式标记以指示不同流量条件。
参看图2A,应用模块218可为在移动装置200的处理器210上运行的过程,其向定位模块216请求位置信息。应用通常在软件架构的上层内运行,且可包含室内导航、路线指导、好友***、购物和优惠券、资产跟踪和位置意识服务发现。定位模块216可使用定位服务器110发送和/或移动装置资源(例如,运动传感器212)计算的位置信息使用从处理器导出的信息导出移动装置200的位置。
在其它方面中,可使用补充位置信息来确定移动装置的室内位置。此类补充信息可任选地包含可从其它源确定的辅助位置和/或运动数据。辅助位置数据可为不完整的或有噪声的,但可用作用于估计WAP的处理时间的独立信息的另一源。如图2A中使用虚线说明,移动装置200可任选地将辅助位置/运动数据226存储在存储器中,所述辅助位置/运动数据226可从自例如定位服务器110等其它源接收的信息导出。此外,在其它方面中,补充信息可包含(但不限于)可从蓝牙信号、信标、RFID标签导出或基于蓝牙信号、信标、RFID标签的信息,和/或从地图导出的信息(例如,通过例如用户与数字地图交互从地理地图的数字表示接收坐标)。
在一个方面中,辅助位置/运动数据226的全部或一部分可从运动传感器212和/或PS接收器208供应的信息导出。在其它方面中,辅助位置/运动数据226可使用各种技术经由额外网络确定。在某些实施方案中,辅助位置/运动数据226的全部或一部分还可借助运动传感器212和/或PS接收器208在不由处理器210进一步处理的情况下提供。在一些方面中,辅助位置/运动数据226可由运动传感器212和/或PS接收器208直接提供到处理单元210。位置/运动数据226还可包含可提供方向和速度的加速度数据和/或速度数据。在其它方面中,位置/运动数据226可进一步包含可仅提供移动方向的方向性数据。
虽然图2A所示的模块在实例中说明为包含在存储器214中,但应认识到,在某些实施方案中,此类程序可使用其它或额外机制提供或以其它方式操作地布置。举例来说,定位模块216和/或应用模块218的全部或一部分可提供在固件中。另外,虽然在此实例中定位模块216和应用模块218说明为单独特征,但应认识到,举例来说,此类程序可组合在一起作为一个程序或也许与其它程序组合,或以其它方式进一步划分为子程序。
处理器210可包含适于执行至少本文提供的技术的任何形式的逻辑。举例来说,处理器210可基于存储器214中的指令操作地配置以选择性地起始一个或一个以上例程,所述例程利用运动数据以用于移动装置的其它部分中。
移动装置200可包含用户接口250,其提供允许用户与移动装置200交互的任何适宜的接口***,例如麦克风/扬声器252、小键盘254和显示器256。麦克风/扬声器252使用广域网收发器204和/或局域网收发器206提供语音通信服务。小键盘254包括用于用户输入的任何适宜的按钮。显示器256包括例如背光LCD显示器等任何适宜的显示器,且可进一步包含用于额外用户输入模式的触摸屏显示器。
如本文使用,移动装置108可为可经配置以获取从一个或一个以上无线通信装置或网络发射的无线信号或将无线信号发射到一个或一个以上无线通信装置或网络的任何便携式或可移动装置或机器。移动装置表示此便携式无线装置。因此,借助实例而非限制,移动装置108可包含无线电装置、蜂窝式电话装置、计算装置、个人通信***(PCS)装置或其它类似的可移动具备无线通信功能的装置、器具或机器。术语“移动装置”还希望包含例如通过近程无线、红外线、线路连接或其它连接与个人导航装置(PND)通信的装置-不管卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理是在装置处还是在PND处发生。并且,“移动装置”希望包含所有装置,包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机等,其能够例如经由因特网、WiFi或其它网络且不管卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理是在装置处、服务器处还是在与网络相关联的另一装置处发生均与服务器通信。以上的任何可操作组合也视为“移动装置”。
如本文使用,术语“无线装置”可指代可经由网络传递信息且还具有位置确定和/或导航功能性的任何类型的无线通信装置。无线装置可为任何蜂窝式移动终端、个人通信***(PCS)装置、个人导航装置、膝上型计算机、个人数字助理,或能够接收和处理网络和/或PS信号的任何其它适宜的移动装置。
如图3所示,根据本发明的一个方面,定位服务器110将室内位置信息传送到移动装置108。此类通信可直接进行或经由网络112进行。定位服务器110可与若干室内位置信息输入装置302通信(直接或经由网络112),室内位置信息输入装置302可为视频相机或类似的音频/视觉输入装置。
类似于GPS导航,对于室内导航***,从点A到B,可存在多个路线选择。对于那些路线上的流量情形的了解可辅助用户基于用户偏好选择较好路径。对于室内环境,流量通常是特定路线或位置上行人的数量。
对于室内场所,可存在安装在特定位置中的安全相机。可基于从那些安全相机俘获的视频信号了解流量情形。举例来说,使用人检测和人跟踪技术,可确定/估计未来时间特定位置处行人流量的量。可接着基于每一位置处个体的数目导出流量地图。
可经由面部检测或经由任何其它适宜的技术执行人检测。此类检测技术可包含确定视频图像是否包含与个体的面部相关联的特征。图像的背景部分可移除以隔离经处理以确定是否检测到面部特征的前景部分。可使用肤色检测技术。还可使用运动确定技术。不同图像技术(用以比较一个图像与先前图像)可确定所识别的特征是否指示人的存在(即,闪烁)或人的移动(即,从所俘获图像中的一个位置到另一位置)。可采用各种面部模型来改进人/面部检测技术。此类面部模型可与所俘获图像比较以确定面部是否位于图像中。还可采用以上和其它技术的各种组合来检测视频图像中的人/面部。
面部/人检测和跟踪技术可估计装备有相机或其它室内位置信息输入装置的位置中的行人流量。室内以及室外许多位置中视频和相机安装的增长加上用于使用视频数据进行面部和人辨识的经更新的技术,允许俘获关于流量样式的数据,且特定来说关于行人流量特性和样式(例如,数量、方向等)的数据。此外,可采用基于辨识数据的跟踪技术用于将来流量估计、路线指导和其它基于位置的活动中的分析和最终使用的目的。
可基于处于特定位置或预期处于特定位置的人的数目导出流量地图。此类流量估计可提供给用户用于路线计划/拥塞信息。面部/人检测和跟踪技术可用于将来自相机位置的图像转译为关于特定时间特定位置中的行人流量的信息。
对于室内位置的地图,相机位置可经存储作为注释层的一部分,例如作为相机对象的一部分。场所的注释层可含有可辅助所述场所内的导航和位置搜索的各种信息。所述信息可包含场所的可路由图或路径、关注点(POI)(例如,房间号、商店名等)以及不同点之间的连接性。举例来说,图4A展示示例注释层,其展示室内位置(办公室布局的楼层),列举楼层上由例如房间号“150N”、“1500”或“150P”或描述(例如,“会议(10)”)指示的特定关注点。(为便于说明,仅展示特定标签。具有针对室内位置处的每一点的标签的图4A的格式中的完整注释层如果完全展示则可能难以阅读。)
可路由图可由节点和片段表示。每一节点可分类和注释为房间、走廊、L交叉、T交叉、十字路口等。图4B展示办公室楼层的路由图的形式中的另一注释层。如所说明,室内位置具有多个潜在目的地和方向改变点(由点指示)以及目的地与改变点之间的多个潜在路线片段(所述路线由连接点的虚线指示)。可基于对室内位置的条件的改变(例如,内部构造、室内路线的临时重路由、清洁活动等)确定新注释层和可路由图。
相机对象可与物理位置中的相机相关联。另一方面,基于相机的位置,每一相机对象具有可路由图中的一个或一个以上路线片段。另一方面,每一路线片段或节点可与多个相机对象相关联。举例来说,面朝不同方向的两个相机可安装在拐角处。那些相机的每一者可与交叉的节点以及与所述节点交叉的多个路线片段相关联(但每一个别相机可依据相机面朝的方向与不同路线片段相关联)。路线片段还可具有其注释层中的一个或一个以上相机对象。
图4C展示用于路线计划目的的室内位置中的相机的示例放置。相机402、404和406定位在交叉处以查看行人流量。相机402记录三个方向(即,三个路线片段)的行人流量信息,由与相机402相关联的三个箭头指示。相机404记录两个方向(即,两个路线片段)上的行人流量信息,由与相机404相关联的两个箭头指示。相机406记录三个方向(即,三个路线片段)上的行人流量信息,由与相机406相关联的三个箭头指示。这些相机俘获的信息可经处理(例如,利用面部辨识技术)以获得如本发明中所描述而使用的行人流量数据。
每一相机对象可与包含位置坐标(例如,x、y和/或z位置)、路线片段、位置类型(例如,交叉、楼梯等)、流量对象等多种元数据相关联。流量对象的类型包含时间(开始、结束、持续时间)、检测到的面部的总数、每一路线上行人流量的分布、流量的方向或其它信息。
流量情形可基于流量对象中人的总数计算且可基于手动设定或通过与历史流量数据比较而设定的阈值分类为严重、正常或轻微。每一相机可获取图像和数据以计算每一流量对象的数据。可周期性俘获图像和/或短视频。对图像或视频执行面部/人检测。还可基于视频执行行人跟踪。可获得特定时间量内检测到的人的数目。
在收集到以上信息的情况下,可计算路线的统计流量样本。举例来说,沿着特定路线,样本可看起来为:
125人/上午9点与下午5点之间的时间
15人/上午7点与上午9点以及下午5点与下午7点之间的时间
近似0人/下午7点与上午7点之间的时间
地图上的流量对象可持续更新,这将允许使用时间信息较好地计算路线。可基于现有流量和/或预期流量计算改进的或最佳路线。举例来说,在午餐时间期间通过自助餐厅的捷径可能是不合需要的,但在下午3点是优选的。
对于交叉上的相机,人所采取的路线可基于视频上人的运动的轨迹估计。在此情境中,轨迹意味着该人相对于特定交叉的可能方向(即,向左、向右、直行等)。随着时间,可建立所述交叉处流量分布的统计模型。举例来说,对于特定时间的特定交叉,20%的人向左走,10%的人向右走,且70%的人直行。在另一方面中,可观察流量的速度/流动。基于流量观察,可向与提供流量信息的相机相关联的路线片段指派加权函数。
统计模型可提供关于人们可能采取哪一方向的先验概率分布(当其到达所述分布时)。此信息可用于在估计位置的同时预测运动,例如作为到粒子滤波器的输入,以及用于计算在具有多个路线选择的情况下两个点之间的可能路线。粒子滤波器是基于循序蒙特卡洛(Sequential Monte Carlo)统计模拟的概率近似算法。每一传感器输入信息致使基于从当前测量的概率模型获得的权数更新样本。此类预测计算可辅助为用户推荐路线以避免所估计拥塞点或以其它方式计划特定路线。
图5展示可如何使用一个所说明的相机402来确定现有行人流量和流量估计。如实例1中说明,朝向相机402记录的交叉移动的人可从右手侧前进,由标记为“1”的实线指示。该人可向右拐,且在所说明的室内地图中朝上移动,或该人可向左拐,且在所说明的室内地图中朝下移动。如实例2中说明,朝向相机402记录的交叉移动的人可从左手侧前进,由标记为“2”的实线指示。
基于预测确定,***可确定最有可能两个个体在所说明的室内地图中均向下行进,这意味着人1向左拐且人2继续向前直行。预测确定可基于特定交叉处其它行人的历史、日时、两个人在近似相同时间到达交叉的事实,或其它因素。
相机可帮助预测沿着路线的拥塞以及估计特定室内位置中人的当前分布,路线上的相机可向用户以文本形式或在地图上提供当前流量/拥塞信息。当计算最佳路线时,流量的路线片段可经加权以确定对于用户最佳的路线。
来自相机的个体的计数可用于推断地图上的流量情形。当向用户推荐所要路线时可基于流量条件(例如,严重=0.1、正常=0.8、轻微=1.0)对路线片段加权。使用相机计算交叉处的流量分布可将信息提供到运动模型和位置预测器。
以上操作可由例如服务器(例如,定位服务器110)或其它服务器/后端***等装置执行。在所述方面中,可将例如流量估计、路线偏好等所确定的信息传送到移动装置。在一个方面中,可基于来自移动装置的请求执行以上操作,或确定以上信息。在另一方面中,移动装置可执行上文描述的某些操作。移动装置可与定位服务器110或其它装置通信而执行此类操作。路线指导信息可基于流量数据或流量估计而提供到移动装置。此路线指导信息可包含沿着路线的所估计延迟、沿着路线行进的优选时间、沿着路线行进的替代时间,和/或替代路线选择。
如图6所示,装置可执行用于确定行人流量的方法。所述方法包含从视频输入检测人,如框602中所示。所述方法还包含从所检测的人确定一位置处的行人流量,如框604中所示。所述方法还包含跟踪随时间所述位置处的行人流量,如框606中所示。所述方法还包含至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量,如框608中所示。
图7展示用于位置定位装置的设备700的设计。设备700包含用以从视频输入检测人的模块702。设备702还包含用以从所检测的人确定一位置处的行人流量的模块704。设备702还包含用以跟踪随时间所述位置处的行人流量的模块706。设备702还包含用以至少部分基于所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量的模块708。图7中的模块可为处理器、电子装置、硬件装置、电子组件、逻辑电路、存储器、软件代码、固件代码等,或其任何组合。
一设备可包含用于检测人、确定行人流量、跟踪行人流量和预测行人流量的装置。所述装置可包含室内位置信息输入装置302、相机输入266、位置计算服务268、行人流量模块222、人检测模块220、处理器210、存储器214、处理器280、存储器270、行人流量服务260、注释数据库264、地图数据库262、模块702-708、定位服务器110、移动装置108和/或网络112。在另一方面中,上文提及的装置可为经配置以执行上文提及的装置所叙述的功能的模块或任何设备。
应理解,所揭示的过程中的步骤的特定次序或层级为示范性方法的实例。基于设计偏好,应理解,过程中的步骤的特定次序或层级可重新布置而同时保持在本发明的范围内。随附方法权利要求以示例次序呈现各种步骤的要素,且其并不意图限于所呈现的特定次序或层级。
所属领域的技术人员将了解,可使用多种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说,可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示在以上描述中始终参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
技术人员将进一步了解,结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚地说明硬件与软件的此互换性,上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此类功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个***的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式实施所描述的功能性,但此类实施决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。
结合本文中所揭示的方面而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路可用以下各项实施或执行:通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任何组合。通用处理器可为微处理器,但在替代方案中,处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心结合,或任何其它此类配置。
结合本文所揭示的方面而描述的方法或算法的步骤可直接体现在硬件中、由处理器执行的软件模块中或所述两者的组合中。软件模块可驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM、安全数字(SD)存储卡、云/网络存储装置,或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器,使得处理器可从存储媒体读取信息和将信息写入到存储媒体。在替代方案中,存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中,处理器和存储媒体可作为离散组件驻留于用户终端中。
提供对所揭示方面的先前描述以使所属领域的任何技术人员能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些方面的各种修改,且在不脱离本发明的精神或范围的情况下,本文中所界定的一股原理可应用于其它方面。因此,不希望将本发明限于本文中所展示的方面,而是其应被赋予与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。
Claims (20)
1.一种用于确定行人流量的方法,所述方法包括:
从视频输入检测人;
从所述所检测的人确定一位置处的行人流量;
随时间跟踪所述位置处的行人流量;以及
至少部分基于所述所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中从视频输入检测人包括从所述视频输入检测面部。
3.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括至少部分基于所述所确定的行人流量准备路线指导信息。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述确定包括确定所述位置处行人流量的量、所述位置处行人流量的方向,以及所述位置处行人流量的流动中的一者。
5.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括从所述所检测的人估计一位置处的将来行人流量。
6.根据权利要求5所述的方法,其进一步包括至少部分基于所述所估计的将来行人流量准备路线指导信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述路线指导信息包括沿着路线的所估计延迟、沿着路线行进的优选时间、沿着路线行进的替代时间和替代路线选择中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:
确定与所述视频输入相关联的视频源位置信息;以及
至少部分基于所述视频源位置信息预测行人流量。
9.一种用于确定行人流量的设备,所述设备包括:
用于从视频输入检测人的装置;
用于从所述所检测的人确定一位置处的行人流量的装置;
用于随时间跟踪所述位置处的行人流量的装置;以及
用于至少部分基于所述所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量的装置。
10.根据权利要求9所述的设备,其中所述用于从视频输入检测人的装置包括用于从所述视频输入检测面部的装置。
11.一种用于确定行人流量的计算机程序产品,其包括:
上面记录有程序代码的非暂时性计算机可读媒体,所述程序代码包括:
用以从视频输入检测人的程序代码;
用以从所述所检测的人确定一位置处的行人流量的程序代码;
用以随时间跟踪所述位置处的行人流量的程序代码;以及
用以至少部分基于所述所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量的程序代码。
12.根据权利要求11所述的计算机程序产品,其中用以从视频输入检测人的程序代码包括用以从所述视频输入检测面部的程序代码。
13.一种用于无线通信的设备,其包括:
存储器;以及
耦合到所述存储器的至少一个处理器,所述至少一个处理器经配置以:
从视频输入检测人;
从所述所检测的人确定一位置处的行人流量;
随时间跟踪所述位置处的行人流量;以及
至少部分基于所述所跟踪的行人流量预测将来时间所述位置处的行人流量。
14.根据权利要求13所述的设备,其中所述至少一个处理器经配置以从视频输入检测人包括所述至少一个处理器经配置以从所述视频输入检测面部。
15.根据权利要求13所述的设备,其中所述至少一个处理器进一步经配置以至少部分基于所述所确定的行人流量准备路线指导信息。
16.根据权利要求13所述的设备,其中所述至少一个处理器经配置以确定行人流量包括所述至少一个处理器经配置以确定所述位置处行人流量的量、所述位置处行人流量的方向,以及所述位置处行人流量的流动中的一者。
17.根据权利要求13所述的设备,其中所述至少一个处理器进一步经配置以从所述所检测的人估计一位置处的将来行人流量。
18.根据权利要求17所述的设备,其中所述至少一个处理器进一步经配置以至少部分基于所述所估计的将来行人流量准备路线指导信息。
19.根据权利要求17所述的设备,其中所述路线指导信息包括沿着路线的所估计延迟、沿着路线行进的优选时间、沿着路线行进的替代时间和替代路线选择中的至少一者。
20.根据权利要求13所述的设备,其中所述至少一个处理器进一步经配置以:确定与所述视频输入相关联的视频源位置信息;以及至少部分基于所述视频源位置信息预测行人流量。
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