基于深度學(xué)習(xí)和光流法的行人運(yùn)動(dòng)基本圖獲取方法
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 15:38
在行人動(dòng)力學(xué)研究中,研究行人的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可以為建筑設(shè)施設(shè)計(jì)、活動(dòng)應(yīng)急預(yù)案編寫提供有力的理論支撐,保障公共安全;緢D是行人動(dòng)力學(xué)分析中一個(gè)有效的工具。近些年來深度學(xué)習(xí)快速發(fā)展,在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域取得了很多成果,盡管行人動(dòng)力學(xué)已經(jīng)得到廣泛的研究,但仍然缺乏與深度學(xué)習(xí)結(jié)合的研究方法與實(shí)際應(yīng)用。本文提出了一種深度基本圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。深度基本圖網(wǎng)絡(luò)由多尺度遞歸卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MSR-Net)和光流模塊組成。MSR-Net學(xué)習(xí)了視頻幀圖像與行人密度圖之間的映射關(guān)系,密度圖反映了行人空間信息。光流模塊通過稀疏光流算法獲得行人速度圖,速度圖反映了行人的運(yùn)動(dòng)矢量。通過速度圖和密度圖的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系,可以獲得行人運(yùn)動(dòng)基本圖。我們選擇直通道實(shí)驗(yàn)和瓶頸實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的方法。通過深度基本圖網(wǎng)絡(luò)得到的行人密度與速度的準(zhǔn)確性較高,網(wǎng)絡(luò)的魯棒性較好,基本圖反映的行人運(yùn)動(dòng)變化趨勢(shì)與傳統(tǒng)方法得到的基本圖一致。深度基本圖網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度快,可以逐幀得到行人動(dòng)力學(xué)信息,能夠做到快速獲得基本圖并進(jìn)行行人動(dòng)力學(xué)分析。利用深度基本圖網(wǎng)絡(luò),本文提出了一種使用行人運(yùn)動(dòng)信息的檢測(cè)行人異常速度和方向方法。避免了行人異常檢測(cè)中難以區(qū)分前景背景、樣本標(biāo)注...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?Masound|ll丨的方法結(jié)構(gòu)圖??基于卡爾曼濾波進(jìn)行目標(biāo)跟蹤方法的優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算速度較快,但是很難消除??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Experiment and analysis on microscopic characteristics of pedestrian movement in building bottleneck[J]. TIAN Wei, SONG WeiGuo * , Lü Wei & FANG ZhiMing State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China. Science China(Technological Sciences). 2011(07)
[2]基于像素灰度歸類的背景重構(gòu)算法[J]. 侯志強(qiáng),韓崇昭. 軟件學(xué)報(bào). 2005(09)
[3]一種優(yōu)化梯度計(jì)算的改進(jìn)HS光流算法[J]. 桂本燁,錢徽,朱淼良. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2005(08)
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人群密度分析[D]. 魏夢(mèng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3449269
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?Masound|ll丨的方法結(jié)構(gòu)圖??基于卡爾曼濾波進(jìn)行目標(biāo)跟蹤方法的優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算速度較快,但是很難消除??
?第1章緒?論???較重要的行人運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲線,研宄人員通過對(duì)比、分析不同場(chǎng)景下的行人運(yùn)動(dòng)基??本圖,在不同臨界密度、最大流量、行人自由速度等方面都得到了許多重要的結(jié)??果和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。??圖1.3為Weidmann[3]研宄中的行人運(yùn)動(dòng)基本圖,左側(cè)為行人密度與速度的??關(guān)系,右側(cè)為行人密度與流量之間的變化關(guān)系。Weidmann[3]在對(duì)行人運(yùn)動(dòng)基本??圖研宄發(fā)現(xiàn),行人自由速度為1.34?m/s,隨密度增大而減小,在密度達(dá)到5.4人??/m2時(shí)速度為0,也就是說在超過這個(gè)密度后行人很難行走,峰值處臨界密度為??1.55人/m2時(shí)行人的最大流量1.15人/m/s。??1.5j?1.5??、??wejdmann??weidmsnn??-■?\?I?/??f?\?ii?/?\??1os]?J?/?\??〇?r'?_一_,??,?〇.〇?4—,i—-r-—????t ̄^ ̄.??0?1?2?3?4?5?6?0?1?2?456??density?(pedlm2)?density?pedim*)??圖1.3?Weidmannl3]研宄中的行人運(yùn)動(dòng)基本圖??在對(duì)基本圖研宄和分析的同時(shí),Weidmann還對(duì)行人速度-密度ii(p)和行人密??度-流暈/這兩條基本圖曲線進(jìn)行了公式擬合:??_1913[1_丄11??u(p)?=?1.34?.?1?-?e?_?\p?Pmaxl??(1.1)??『?__LJ'??J?—?p?'?w(p)?=?P?■?1.34?■?1?—?e?Lp?Pmaxl??(1.2)??式中,1.34是行人的自由運(yùn)動(dòng)速度,1.913是擬
1.5-??1.0-????????-??|????I?..??>?■?1?.?.??1?X?f?.?V??§?0.5-?--X?I???、、?n'5-???????".??0.0-i???.???1???!?????—*??0.04???????!???.??????—??02468??0?02466?10??Density?(ped/m:)?Density?(pe^m2)??圖1.4?^^版叩丨4丨研宄中的行人運(yùn)動(dòng)基本圖??研宄人員還對(duì)不同文化背景的行人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)律研宄[6],如圖].5所示,左??側(cè)為德國(guó)人和印度人的速度隨人群密度變化曲線,右側(cè)為線性擬合曲線。在相同??的行人密度下,印度人行走速度高于德國(guó)人。研究人員通過觀察發(fā)現(xiàn),造成這種??差異的原因是,相比于印度人,德國(guó)人更加在意個(gè)人空間,所需空間更大,對(duì)人??群密度增加更加敏感,當(dāng)密度增加時(shí),德國(guó)人會(huì)通過降低速度來保證個(gè)人空間。??K?3?111^?2?1???F?I?!?1?^?jT??Germa^?:?丨?ndia????^?^???Germany???*??i:?^??a??*??????????〇?????????????????0?0.5?1?1.5?2?2.5?3?0?0.2?0.4?0.£?0.8?1?^2?1.4?1.6??圖1.5不同文化背景行人運(yùn)動(dòng)基本圖丨6】??Cao等人[7]研究了不同年齡行人的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,基本圖如].6所示,年輕人的??自由速度為1.23m/s,老年
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Experiment and analysis on microscopic characteristics of pedestrian movement in building bottleneck[J]. TIAN Wei, SONG WeiGuo * , Lü Wei & FANG ZhiMing State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230027, China. Science China(Technological Sciences). 2011(07)
[2]基于像素灰度歸類的背景重構(gòu)算法[J]. 侯志強(qiáng),韓崇昭. 軟件學(xué)報(bào). 2005(09)
[3]一種優(yōu)化梯度計(jì)算的改進(jìn)HS光流算法[J]. 桂本燁,錢徽,朱淼良. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2005(08)
碩士論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人群密度分析[D]. 魏夢(mèng).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
本文編號(hào):3449269
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