1.本发明涉及轨道交通领域，具体是一种获取车厢内乘客状态的分析方法及乘客图像采集装置。
背景技术：2.在城市轨道交通飞速发展的今天，地铁给人们带来了诸多便利。地铁车厢内属于特殊的半封闭的环境，当出现车厢人员急速增多时，车厢内人数增多，车厢内温度上升，乘客容易烦躁，会极容易发生乘客拥挤甚至踩踏事件，危害乘客安全。同时，车厢内人数较少时，若乘客出现异常状况，不能及时地发现，从而乘客不能得到及时地救助，因此，如何来根据乘客的状态来调节车厢内环境，以及如何及时的发现乘客的异常状态，是当下研究人员需要研究的课题。
技术实现要素：3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，包括车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、数据处理模块、通信装置；
4.所述的车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接。
5.优选的，所述的车厢乘客数量统计装置包括人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置；所述的人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置分别与所述的数据处理模块连接。
6.优选的，所述的车厢乘客状态检测装置包括生理数据采集装置、乘客状态检测装置；所述的生理数据采集装置、乘客状态检测装置分别与所述的数据处理模块连接。
7.优选的，所述的图像监控装置包括摄像模块、图像处理模块、图像数据存储模块；所述的摄像模块与所述的图像处理模块连接，所述的图像处理模块、图像数据存储模块分别与所述的数据处理模块连接。
8.优选的，所述的车厢异常状态检测装置包括烟雾检测模块、车厢内环境检测装置；所述的烟雾检测模块、车厢内环境检测装置分别与所述的数据处理模块连接。
9.优选的，所述的车厢内环境检测装置包括车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块；所述的车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块分别与所述的数据处理模块连接。
10.优选的，所述的语音采集装置包括麦克风、语音数据存储装置；所述的麦克风、语音数据存储装置分别与所述的数据处理模块连接。
11.优选的，所述的语义分析判断模块包括语音识别模块、语义识别模块；所述的语音
识别模块与所述的语义识别模块连接，所述的语义识别模块与所述的数据处理模块连接。
12.应用于获取车厢内乘客状态的图像采集装置的获取车厢内乘客状态的分析方法，包括如下步骤：
13.步骤一，车厢乘客数量统计装置对各车厢内进行人数检测，得到当前时刻的当前车厢的人数，并将所述当前时刻的当前车厢的人数保存；根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，乘客密度获取模块根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，若乘客密度异常，则进入步骤二，否者，进入步骤三；
14.步骤二，车厢温度数据采集装置获取乘客密度异常车厢内环境温度数据，温度上升率计算模块根据内环境温度数据得到环境温度上升率，若环境温度上升率大于设定的温度上升率阈值，则通过增大空调模块的制冷功率，使环境温度上升率低于设定的温度上升率阈值，完成环境温度调节；
15.步骤三，判断当前车厢内乘客数量是否低于乘客数量下限值，若低于，则开启乘客状态检测装置和语义分析判断模块，通过乘客状态检测装置检测当前车厢内各个乘客的状态，包括摔倒检测以及体温监测，根据摔倒检测以及体温监测检测乘客的状态，包括当乘客摔倒且摔倒状态保持时长超过设定的时长阈值，则发出报警；当乘客体温高于设定值时，发出报警；
16.进一步的，所述根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，人员密度异常检测装置根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，具体包括：
17.计算当前时刻的当前车厢的人数与前一时刻的当前车厢的人数的差值；比较所述差值与第一阈值的大小；若所述差值不小于第一阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；若所述差值不大于第一阈值，获取一段时间内每一时刻的当前车厢的人数；
18.根据一段时间内每一时刻的当前车厢的人数，计算得到一段时间内当前车厢的人数增速；比较所述当前车厢的人数增速与第二阈值的大小；
19.若所述当前车厢的人数增速不小于第二阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；所述判定当前车厢内乘客密度异常之后，获取从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数；
20.根据所述从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数，计算得到一段时间内相邻车厢的人数增速；比较所述一段时间内相邻车厢的人数增速与第二阈值的大小；
21.若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不大于第二阈值，则比较当前时刻的相邻车厢的人数与当前时刻的当前车厢的人数；
22.若所述当前时刻的相邻车厢的人数不大于当前时刻的当前车厢人数，提示乘客从当前车厢转移至相邻车厢；
23.若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不小于第二阈值，判定相邻车厢内乘客密度异常。
24.本发明的有益效果是：通过预先采集的车厢内的视频监控的图像数据，保证对车厢乘客的人数检测的准确及时的调节车厢内环境，以及准确识别出乘客的异常状况。
附图说明
25.图1为一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置的原理示意图；
26.图2为获取车厢内乘客状态的分析方法的流程示意图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
29.而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
31.如图1所示，一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，包括车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、数据处理模块、通信装置；
32.所述的车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接。
33.其中的车厢乘客数量统计装置用于采集车厢内乘客的数量，所述的车厢乘客状态检测装置用于检测车厢内乘客的状态，包括乘客是否摔倒、乘客的体温以及呼救信息等，所述的图像监控装置用于采集车厢内的图像，所述的报警装置用于发出报警信息，所述的车厢异常状态检测装置用于检测车厢内是否有烟雾产生，所述的语音采集装置用于采集车厢内的乘客语音，用于为语义分析判断模块提供语音数据，所述的数据存储装置用于存储数据，所述的语义分析判断模块根据语音数据分析并判断乘客是否发出求救信号，所述的人员密度异常检测装置用于检测车厢内人员密度是否异常。
34.所述的车厢乘客数量统计装置包括人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置；所述的人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置分别与所述的数据处理模块连接。通过采集人脸数据得到乘客的数量。
35.所述的车厢乘客状态检测装置包括生理数据采集装置、乘客状态检测装置；所述的生理数据采集装置、乘客状态检测装置分别与所述的数据处理模块连接。所述的生理数
据包括体温数据。
36.所述的图像监控装置包括摄像模块、图像处理模块、图像数据存储模块；所述的摄像模块与所述的图像处理模块连接，所述的图像处理模块、图像数据存储模块分别与所述的数据处理模块连接。
37.所述的车厢异常状态检测装置包括烟雾检测模块、车厢内环境检测装置；所述的烟雾检测模块、车厢内环境检测装置分别与所述的数据处理模块连接。
38.所述的车厢内环境检测装置包括车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块；所述的车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块分别与所述的数据处理模块连接。
39.所述的语音采集装置包括麦克风、语音数据存储装置；所述的麦克风、语音数据存储装置分别与所述的数据处理模块连接。
40.所述的语义分析判断模块包括语音识别模块、语义识别模块；所述的语音识别模块与所述的语义识别模块连接，所述的语义识别模块与所述的数据处理模块连接。
41.应用于获取车厢内乘客状态的图像采集装置的获取车厢内乘客状态的分析方法，包括如下步骤：
42.步骤一，车厢乘客数量统计装置对各车厢内进行人数检测，得到当前时刻的当前车厢的人数，并将所述当前时刻的当前车厢的人数保存；根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，人员密度异常检测装置根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，若乘客密度异常，则进入步骤二，否者，进入步骤三；
43.步骤二，车厢温度数据采集装置获取乘客密度异常车厢内环境温度数据，温度上升率计算模块根据内环境温度数据得到环境温度上升率，若环境温度上升率大于设定的温度上升率阈值，则通过增大空调模块的制冷功率，使环境温度上升率低于设定的温度上升率阈值，完成环境温度调节；
44.步骤三，判断当前车厢内乘客数量是否低于乘客数量下限值，若低于，则开启乘客状态检测装置和语义分析判断模块，通过乘客状态检测装置检测当前车厢内各个乘客的状态，包括摔倒检测以及体温监测，根据摔倒检测以及体温监测检测乘客的状态，包括当乘客摔倒且摔倒状态保持时长超过设定的时长阈值，则发出报警；当乘客体温高于设定值时，发出报警；
45.所述根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，人员密度异常检测装置根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，具体包括：
46.人员密度异常检测装置计算当前时刻的当前车厢的人数与前一时刻的当前车厢的人数的差值；比较所述差值与第一阈值的大小；若所述差值不小于第一阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；若所述差值不大于第一阈值，获取一段时间内每一时刻的当前车厢的人数；
47.根据一段时间内每一时刻的当前车厢的人数，计算得到一段时间内当前车厢的人数增速；比较所述当前车厢的人数增速与第二阈值的大小；
48.若所述当前车厢的人数增速不小于第二阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；所述判定当前车厢内乘客密度异常之后，获取从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数；
49.根据所述从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数，计算得到一段时间内相邻车厢的人数增速；比较所述一段时间内相邻车厢的人数增速与第二阈值的大小；
50.若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不大于第二阈值，则比较当前时刻的相邻车厢的人数与当前时刻的当前车厢的人数；
51.若所述当前时刻的相邻车厢的人数不大于当前时刻的当前车厢人数，提示乘客从当前车厢转移至相邻车厢；
52.若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不小于第二阈值，判定相邻车厢内乘客密度异常。
53.所述步骤三还包括当前车厢内乘客数量是低于乘客数量下限值时，开启语义分析判断模块采集并分析车厢内乘客的语音，是否出现求救信号，当出现求救信号时，发出报警信息至报警中心。
54.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
技术特征：1.一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，包括车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、数据处理模块、通信装置；所述的车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接。2.根据权利要求1所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的车厢乘客数量统计装置包括人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置；所述的人脸采集装置、数据存储装置、人脸比对装置分别与所述的数据处理模块连接。3.根据权利要求2所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的车厢乘客状态检测装置包括生理数据采集装置、乘客状态检测装置；所述的生理数据采集装置、乘客状态检测装置分别与所述的数据处理模块连接。4.根据权利要求3所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的图像监控装置包括摄像模块、图像处理模块、图像数据存储模块；所述的摄像模块与所述的图像处理模块连接，所述的图像处理模块、图像数据存储模块分别与所述的数据处理模块连接。5.根据权利要求4所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的车厢异常状态检测装置包括烟雾检测模块、车厢内环境检测装置；所述的烟雾检测模块、车厢内环境检测装置分别与所述的数据处理模块连接。6.根据权利要求5所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的车厢内环境检测装置包括车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块；所述的车厢温度数据采集装置、温度上升率计算模块、空调模块分别与所述的数据处理模块连接。7.根据权利要求6所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的语音采集装置包括麦克风、语音数据存储装置；所述的麦克风、语音数据存储装置分别与所述的数据处理模块连接。8.根据权利要求7所述的一种获取车厢内乘客状态的图像采集装置，其特征在于，所述的语义分析判断模块包括语音识别模块、语义识别模块；所述的语音识别模块与所述的语义识别模块连接，所述的语义识别模块与所述的数据处理模块连接。9.应用于权利要求8所述的获取车厢内乘客状态的图像采集装置的获取车厢内乘客状态的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，车厢乘客数量统计装置对各车厢内进行人数检测，得到当前时刻的当前车厢的人数，并将所述当前时刻的当前车厢的人数保存；根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，乘客密度获取模块根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，若乘客密度异常，则进入步骤二，否者，进入步骤三；步骤二，车厢温度数据采集装置获取乘客密度异常车厢内环境温度数据，温度上升率计算模块根据内环境温度数据得到环境温度上升率，若环境温度上升率大于设定的温度上升率阈值，则通过增大空调模块的制冷功率，使环境温度上升率低于设定的温度上升率阈值，完成环境温度调节；
步骤三，判断当前车厢内乘客数量是否低于乘客数量下限值，若低于，则开启乘客状态检测装置和语义分析判断模块，通过乘客状态检测装置检测当前车厢内各个乘客的状态，包括摔倒检测以及体温监测，根据摔倒检测以及体温监测检测乘客的状态，包括当乘客摔倒且摔倒状态保持时长超过设定的时长阈值，则发出报警；当乘客体温高于设定值时，发出报警。10.根据权利要求9所述的获取车厢内乘客状态的分析方法，其特征在于，所述根据前一时刻的当前车厢的人数和当前时刻的当前车厢的人数，乘客密度获取模块根据人数计算并判断当前车厢内乘客密度是否异常，具体包括：计算当前时刻的当前车厢的人数与前一时刻的当前车厢的人数的差值；比较所述差值与第一阈值的大小；若所述差值不小于第一阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；若所述差值不大于第一阈值，获取一段时间内每一时刻的当前车厢的人数；根据一段时间内每一时刻的当前车厢的人数，计算得到一段时间内当前车厢的人数增速；比较所述当前车厢的人数增速与第二阈值的大小；若所述当前车厢的人数增速不小于第二阈值，判定当前车厢内乘客密度异常；所述判定当前车厢内乘客密度异常之后，获取从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数；根据所述从当前时刻起向前的一段时间内每一时刻的相邻车厢的人数，计算得到一段时间内相邻车厢的人数增速；比较所述一段时间内相邻车厢的人数增速与第二阈值的大小；若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不大于第二阈值，则比较当前时刻的相邻车厢的人数与当前时刻的当前车厢的人数；若所述当前时刻的相邻车厢的人数不大于当前时刻的当前车厢人数，提示乘客从当前车厢转移至相邻车厢；若所述一段时间内相邻车厢的人数增速不小于第二阈值，判定相邻车厢内乘客密度异常。
技术总结本发明公开了一种获取车厢内乘客状态的分析方法及乘客图像采集装置，包括车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、数据处理模块、通信装置；所述的车厢乘客数量统计装置、车厢乘客状态检测装置、图像监控装置、报警装置、车厢异常状态检测装置、语音采集装置、数据存储装置、语义分析判断模块、人员密度异常检测装置、通信装置分别与所述的数据处理模块连接。通过本发明所提供的技术方案，可以实现对车厢乘客的人数检测的准确及时的调节车厢内环境，以及准确识别出乘客的异常状况。乘客的异常状况。乘客的异常状况。
技术研发人员：崔九慧 米加兵 李帅
受保护的技术使用者：江苏联通智能控制技术股份有限公司
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1
