人群疏散是一個涉及公共安全的重要問題。近些年,伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)。城市中良好的生活條件和就業(yè)機(jī)會,吸引了大量的外部人口到城市工作和生活,這使得城市人口迅速增長。為了為城市中的生活和工作的人提供更多的居住和生活的空間,越來越多的大型建筑物開始出現(xiàn)在城市之中。這些大型建筑為城市中人口的居住和生活提供了活動空間,但是其內(nèi)部容納的大量人口隱藏著巨大的安全風(fēng)險。當(dāng)緊急情況發(fā)生時,如何對內(nèi)部的人群進(jìn)行科學(xué)且高效的疏散成為一個必須要重視和解決的問題。人群疏散的相關(guān)研究起源于20世紀(jì)70年代左右,到今天已有近50年的研究歷史,然而人群疏散算法多集中與探究最優(yōu)路徑,其在實際應(yīng)用中,缺少行人、環(huán)境等真實信息,使得許多優(yōu)秀的算法難以進(jìn)行應(yīng)用。在人群運(yùn)動建模研究方向,有許多的學(xué)者為了提高建模仿真性能,提出了許多基于數(shù)據(jù)驅(qū)動人群運(yùn)動模型,然而,仍然面臨真實的人群運(yùn)動數(shù)據(jù)缺乏以及行人運(yùn)動信息提取復(fù)雜等問題,且由于缺少真實場景的人群疏散數(shù)據(jù),人群運(yùn)動仿真建模的評價存在缺少對比數(shù)據(jù)的問題。針對上述問題,我們提出了一種基于單目視覺的行人信息獲取方法,并將其與疏散算法進(jìn)行了結(jié)合。本文主要工作及創(chuàng)新點... 

【文章來源】： 趙萬鵬 山東師范大學(xué)

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

文宗樓北

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖2-2.YOLOV3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。2.3.3目標(biāo)檢測優(yōu)化方法為了進(jìn)一步提高行人檢測的精度，我們對模型進(jìn)行了兩方面處理。首先，考慮到本文中目標(biāo)檢測模型主要用于行人的檢測，然而YOLOV3原型處于多種目標(biāo)的檢測性能的考慮，在多尺度預(yù)測部分加入了更多比例的預(yù)測。為了使模型對行人的檢測更敏感，我們通過對行人數(shù)據(jù)集中行人的bbox尺寸進(jìn)行了聚類，以此獲得行人檢測中出現(xiàn)頻率更高的anchor尺寸組合，從而提高yolov3在行人檢測中的性能。在聚類過程中，我們發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的K-means[33]采用的歐式距離來衡量差異時，存在bbox的尺寸較大的時候誤差大，bbox的尺寸小的時候誤差小的情況，這導(dǎo)致聚類結(jié)果不夠理想。針對該問題，本文使用了一種以IOU作為評價差異性指標(biāo)的k-means方法對bbox尺寸進(jìn)行更精準(zhǔn)的聚類。其中，距離函數(shù)定義如下：),(1),(jijiboxboxDboxboxIOUIOU(2-1)

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-3.相機(jī)標(biāo)定棋盤格圖片.2.4.2目標(biāo)檢測與相機(jī)標(biāo)定結(jié)合相機(jī)標(biāo)定[36]主要用于進(jìn)行像素坐標(biāo)到三維世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。在本實驗中，為了實現(xiàn)對目標(biāo)的定位，我們將定位過程分為了兩個階段。第一個階段，通過標(biāo)定板確立像素坐標(biāo)到標(biāo)定板坐標(biāo)系的映射關(guān)系。第二個階段，根據(jù)圖像中像素點的真實坐標(biāo)，對標(biāo)定板坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移，從而建立標(biāo)定板坐標(biāo)系到世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系。通過以上兩步完成平面上像素點到三維世界坐標(biāo)系的映射關(guān)系。Step1：將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為標(biāo)定板坐標(biāo)。其轉(zhuǎn)換公式如下：MRzyvTTtRsbb111b1,,u,,x(2-3)在上式中，bbbz,y,x表示圖像中像素坐標(biāo)為,uv的物體在標(biāo)定板坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)，1M表示攝像探頭對應(yīng)的內(nèi)參矩陣的逆矩陣，1R表示像素坐標(biāo)到真實坐標(biāo)所對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)矩陣的逆矩陣，t表示像素坐標(biāo)到真實坐標(biāo)所對應(yīng)平移向量。Step2:將標(biāo)定板坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為世界坐標(biāo)。其轉(zhuǎn)換公式如下：TbbTwwzzyKy1,,,x1,,,xbw(2-4)在上式中，wwwz,y,x表示物體在世界坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，bbbz,y,x表示物體在標(biāo)定板坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，K表示標(biāo)定板坐標(biāo)到世界坐標(biāo)的調(diào)整矩陣，其計算公式如下：143214321a,,,,,,bbbbaaaccccccccK(2-5)在4式中iac、ibc分別表示第i組地圖坐標(biāo)和與之對應(yīng)的第i組標(biāo)定板坐標(biāo)，它們的構(gòu)成形式為：Tzy1,,,x像素坐標(biāo)與世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的示意圖如圖2-4所示，在圖2-4中，（a）為世界坐標(biāo)中地平面上若干點映射于像素坐標(biāo)系中的效果圖，相鄰兩點在真實世界中的距離為5cm。（b）為映射于像素坐標(biāo)中的若干點在世界坐標(biāo)中位置的示意圖，其平面為約350cm*1200cm的矩形。行人定位的示意圖如圖2-5所示，在圖2-5中，（a）為行人檢測的示意圖，將行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于社會力的行人交通微觀仿真模型研究[J]. 王愛麗,董寶田,王澤勝.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2014(03)
[2]Navier-Stokes方程組驅(qū)動的虛擬人群[J]. 許佳奕,萬賢美,申晶晶,金小剛.  計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2011(01)

碩士論文
[1]基于勢能場模型的人群疏散仿真研究[D]. 何銳權(quán).中山大學(xué) 2013



本文編號：3001687