AT507877B1 - Verfahren zur zählung von verkehrsteilnehmern - Google Patents

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AT507877B1
AT507877B1 ATA160/2009A AT1602009A AT507877B1 AT 507877 B1 AT507877 B1 AT 507877B1 AT 1602009 A AT1602009 A AT 1602009A AT 507877 B1 AT507877 B1 AT 507877B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zählung von Verkehrsteilnehmern, auf einer Verkehrsfläche (6) mit zwei auf diese Verkehrsfläche (6) ausgerichteten Sensoren (2a, 2b), wobei jedes Sensorpixel jedes Sensors bei Überschreitung eines Schwellenwerts durch die Änderungsrate der Lichtintensität ein elektrisches Signal abgibt.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für jedes Sensorpixel jedes Sensors ein Sehstrahl bestimmt wird, der den Aufnahmebereich des jeweiligen Sensorpixels charakterisiert, dass bei Vorliegen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von zwei Address-Events, für die Sehstrahlen der beiden Sensorpixel ein Schnittpunkt gesucht wird, dass bei Vorliegen eines Schnittpunkts ein Punkt-Event generiert wird, dass für alle Punkt-Events, deren Generierungszeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Intervalls liegt, zusammenhängende Cluster von Ortspunkten der jeweiligen Punkt-Events bestimmt werden, dass vorgegebene Modelle mit dem Cluster verglichen werden und dass bei Ähnlichkeit für das jeweilige Modell ein Zähler inkrementiert wird.

Description

österreichisches Patentamt AT507 877 B1 2012-11-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zählung von Verkehrsteilnehmern auf einer Verkehrsfläche gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Zählung von Verkehrsteilnehmern mit dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
[0003] Derartige Vorrichtungen werden insbesondere im Bereich der automatisierten Verkehrszählung und Überwachung eingesetzt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, individuellen nicht motorisierten Verkehr zu klassifizieren bzw. einzelne Personen bzw. Fahrräder voneinander zu unterscheiden. Aufgabe ist es weiters, eine Zählung dieser Verkehrsteilnehmer im fließenden Verkehr zu ermöglichen und für einzelne Klassen jeweils unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer getrennt Zählungen durchzuführen. Insbesondere essenziell ist hierbei, dass Bewegungsartifakte, beispielsweise Schatten sowie teilweise Verdeckungen einzelner Objekte durch andere Objekte keinen Einfluss auf die Korrektheit der Zählung ausüben. Als Verkehr wird sowohl der Straßenverkehr auf Gehsteigen, Radwegen und Straßen sowie auch der Strom der Verkehrsteilnehmer auf privatem Grund, beispielsweise in Bahnhöfen, Fußballstadien usw. verstanden. Verkehrsteilnehmer sind Fußgänger, Radfahrer, Mopeds usw.
[0005] Eine weitere Anforderung an die Erfindung besteht darin, dass der Datenverkehr zwischen den zur Aufnahme der einzelnen Verkehrsteilnehmer angeordneten Sensoren und den ihnen jeweils zugeordneten nachgeschalteten Verarbeitungseinheiten möglichst gering ist und ferner der Verarbeitungsaufwand in den Sensoren, wie auch in den Verarbeitungseinheiten möglichst gering gehalten wird.
[0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1.
[0007] Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 7.
[0008] Erfindungsgemäß wird mit einer die Anordnung zweier oder mehrerer neuromorpher, optisch-transienter Sensoren, eine dreidimensionale Aufnahme der einzelnen Verkehrsteilnehmer vorgenommen, sodass eine wirksame Unterscheidung zwischen einzelnen Personen unter Ausschluss der durch deren Schatten erzeugten Fehldetektionen vorgenommen werden kann. Die Verwendung neuromorpher Sensoren bedingt zum einen eine geringe Übertragungsrate zwischen den Sensoren und einer nachgeschalteten Auswerteeinheit und ermöglicht ein relativ einfaches Auffinden der Koordinatenwerte der einzelnen Verkehrsteilnehmer.
[0009] Anspruch 2 und Anspruch 6 ermöglichen einen einfach durchzuführenden Vergleich zwischen den mittels der Sensoren ermittelten und von den Verkehrsteilnehmer abgeleiteten Eingangsdaten mit einem Modell, das in Form einer abgespeicherten Punktwolke vorliegt.
[0010] Eine weitere Verbesserung, welche die Zuordnung einer aufgezeichneten Punktwolke zu einem Modell erleichtert wird mit den Merkmalen des Kennzeichens der Ansprüche 3 und 11 erzielt.
[0011] Eine einfache Kalibrierungsmethode des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 4 erzielt.
[0012] Eine Maßnahme zur weiteren Validierung der Daten bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Validierung wird durch die Merkmale der Ansprüche 5 und 9 beschrieben.
[0013] Hierbei wird die Geschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer ermittelt, mit typischen Werten nicht motorisierter Verkehrsteilnehmer verglichen und anschließend eine zusätzliche Indikation für die Zuordnung von Clustern zu Modellen bestimmt.
[0014] Eine weitere zusätzliche Indikation für die Zuordnung von Clustern zu Modellen wird 1 /11
österreichisches Patentamt AT507 877B1 2012-11-15 gemäß den Merkmalen der Kennzeichen der Ansprüche 6 und 10 bestimmt, wobei in diesem Fall Länge und Breite des beobachteten Verkehrsteilnehmers mit der Länge und der Breite von durchschnittlichen oder typischen Verkehrsteilnehmern verglichen werden und darauf basierend eine Klassifikation vorgenommen wird.
[0015] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Vorderansicht.
[0016] Die Fig. 2a und 2b zeigen Punktwolken eines Fahrradfahrers bzw. eines Fußgängers.
[0017] Die Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0018] Fig. 4 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vergleichseinheit.
[0019] Die in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung registriert Verkehrsteilnehmer, die sich im Aufnahmebereich von zumindest zwei Sensoren befinden. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsverfahren eignet sich insbesondere zur Erfassung und Zählung von nicht motorisierten Verkehrsteilnehmern, wie z.B. Fußgängern 4 und Radfahrern 5. Die Verkehrsteilnehmer werden hierbei im Bereich einer Verkehrsfläche mit einer Anzahl von zumindest zwei im Bereich dieser Verkehrsfläche 6 angeordneten und auf diese Verkehrsfläche 6 ausgerichteten Sensoren 2 erfasst. Hierbei umfasst jeder Aufnahmebereich 21a, 21b jedes der Sensoren 2a, 2b die gesamte zu beobachtende Verkehrsfläche 6. In Fig. 1 ist der Schnittbereich 21 der Aufnahmebereiche 21a, 21b der beiden Sensoren 2a und 2b dargestellt, wobei sich der Schnittbereich 21 über die gesamte Verkehrsfläche 6 erstreckt. Ist eine zu überwachende Verkehrsfläche 6 hingegen vorgegeben, können die Sensoren 2 derart angeordnet werden, dass der Schnittbereich 21 der einzelnen Aufnahmebereiche 21a, 21b der Sensoren 2a und 2b die gesamte Verkehrsfläche 6 umfasst.
[0020] Jeder der Sensoren 2 ist hierbei vorteilhafterweise als optische kameraähnliche Vorrichtung ausgebildet, wobei jeder Sensor 2 jeweils eine Anzahl von in Form eines zweidimensionalen Arrays angeordneten Sensorpixel umfasst. Die einzelnen Sensorpixel sind hierbei in Form eines neuromorphen optischen Sensors ausgebildet. Hierbei gibt jedes Sensorpixel jedes einzelnen Sensors bei Überschreitung oder Unterschreitung eines Schwellenwerts der Änderungsrate der von ihm aufgenommenen Lichtintensität ein elektrisches Signal entsprechend einem vorgegebenen Address-Event Protokoll abgibt.
[0021] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber einer herkömmlichen Stereo-Kamerakonfiguration ergibt sich dadurch, dass aufgrund der transienten Pixelsensoren die Menge der anfallenden Daten enorm reduziert wird. Wie in Fig. 3 dargestellt, geben die beiden Sensoren 2a, 2b die Koordinaten derjenigen Pixel in Form von Address-Events oder Signalen ab, welche eine Überschreitung oder Unterschreitung eines Schwellenwerts der Änderungsrate der von ihm aufgenommenen Lichtintensität detektieren.
[0022] Zur Ermittlung der Position eines bewegten Objekts im Raum von dreidimensionalen Punkten mittels Triangulation ist vorgesehen, dass jedem Sensorpixel jedes Sensors ein Sehstrahl zugeordnet ist, der den Aufnahmebereich des jeweiligen Sensorpixels charakterisiert. Der Aufnahmebereich eines Sensorpixels ist üblicherweise ein durch die Lage des Sensorpixels sowie durch die Optik des jeweiligen Sensors festgelegter Bereich des dreidimensionalen Raums, welcher alle diejenigen Punkte des dreidimensionalen Raums umfasst, die für das jeweilige Sensorpixel sichtbar sind. Beispielsweise kann der Sehstrahl in Form einer Schwerlinie des näherungsweise konischen Aufnahmebereichs des jeweiligen Sensorpixels gewählt werden. Der Sehstrahl wird bei allen Pixeln in gleicher Weise festgelegt. Alternativ kann ein Sehstrahl auch am Rand des Aufnahmebereichs, beispielsweise entlang des Mantels des Aufnahmebereichs, gewählt werden.
[0023] Die einzelnen Ausgänge aller Sensoren 2 sind an den Eingang einer Punkterzeugungseinheit 24 geführt. Diese Punkterzeugungseinheit 24 generiert genau dann ein Punkt-Event, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls zwei Address-Events vorliegen, die von Sensorpixeln zweier unterschiedlicher Sensoren 2 erzeugt worden sind, wenn die Sehstrahlen der beiden Sensorpixel einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen. Die Punkterzeugungsein- 2/11 österreichisches Patentamt AT507 877 B1 2012-11-15 heit 24 sucht zu diesem Zweck den Schnittpunkt der beiden Sehstrahlen, beispielsweise mittels eines linearen Lösungsverfahrens. Kann ein gemeinsamer Schnittpunkt festgestellt werden, wird ein Punkt-Event generiert, das den Zeitpunkt innerhalb des Zeitintervalls der Aufzeichnung der beiden Address-Events sowie weiters die Koordinaten des Schnittpunktes der beiden Sehstrahlen enthält. Die einzelnen so ermittelten Schnittpunkte liegen jeweils am Ausgang der Punkterzeugungseinheit 24 vor.
[0024] Allenfalls kann auch bei windschiefen Stehstrahlen mit einem einen Schwellwert unterschreitenden Abstand ein gleichsam als Schnittpunkt fungierender Punkt ermittelt werden, insbesondere derjenige Punkt, der von beiden Sehstrahlen den geringsten Abstand aufweist. Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass die den einzelnen Pixel zugeordneten Aufnahmebereiche miteinander geschnitten werden und bei nicht leerer Schnittmenge der Aufnahmebereich zweier Pixel ein Punkt-Event mit Koordinatenwerten eines Punktes innerhalb der Schnittmenge generiert wird.
[0025] Der Punkterzeugungseinheit 24 ist eine Clustering-Einheit 25 nachgeschaltet, die zunächst all jene Punkte zusammenfasst, deren Generierungszeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen zeitlichen Intervalls liegt. Auf diese innerhalb eines vorgegebenen Intervalls erzeugten Punkt-Events wird ein Clustering-Verfahren angewendet.
[0026] Der Clustering-Einheit 25 ist eine Vergleichseinheit 26 nachgeschaltet, die den jeweiligen ermittelten Cluster mit einer Anzahl von abgespeicherten Modellen vergleicht. Diese abgespeicherten, vorgegebenen Modelle werden mit dem jeweiligen Cluster verglichen. Es wird ein Abweichungswert Δ zwischen jedem ermittelten Cluster und jedem Modell ermittelt. Zu diesem Zweck liegen die die Modelle in Form von abgespeicherten Clustern vor. Zur Überprüfung der Übereinstimmung zwischen einem Cluster und einem Modell wird für jeden Punkt des Clusters des Modells derjenige Punkt des Clusters ermittelt, der zum jeweiligen Punkt des Clusters des Modells den geringsten Abstand aufweist. Dann wird ein Abweichungswert Δ bestimmt, der sich als Summe der geringsten Abstände bzw. Absolut-Abstände, nämlich der Beträge der geringste Abstände, oder der Quadrate der geringsten Abstände ermittelt.
[0027] Anschließend wird der von der Vergleichseinheit 26 abgegebene Abweichungswert Δ einer Schwellenwerteinheit 27 zuführt, wobei der Abweichungswert Δ von dieser mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Bei Unterschreitung des Schwellenwerts durch den Abweichungswert gilt ein Verkehrsteilnehmer 4, 5 als erkannt. Dem Verkehrsteilnehmer 4, 5 wird derjenige Cluster zugeordnet, dessen Vergleich mit dem Model zu dem den Schwellenwert unterschreitenden Vergleichswert geführt hat.
[0028] Zur weiteren Verarbeitung der aufgezeichneten Daten eines Verkehrsteilnehmers 4, 5 wird ein eindeutiger Schlüssel vergeben, dem sowohl der oben beschriebene Cluster als auch eine Kennung des Vergleichsmodels zugeordnet wird. Hiermit liegt ein Datensatz vor, der den Cluster umfasst, der durch die Aufzeichnung einer Person ermittelt worden ist, sowie dasjenige Modell, welches am besten mit diesem Cluster übereinstimmt. Durch einen der Schwellenwerteinheit 27 nachgeschalteten Zähler 28 können beispielsweise sämtliche Fußgänger 4 ermittelt werden, die innerhalb eines Tages die übenwachte Verkehrsfläche 6 passieren. Insbesondere kann eine getrennte Zählung einer Vielzahl unterschiedlicher durch einzelne Modelle beschriebenen Verkehrsteilnehmer 4, 5 erreicht werden. So ist mit der selben erfindungsgemäßen Vorgangsweise eine gleichzeitige Erfassung des gesamten Individualverkehrs umfassend Fußgänger 4, Radfahrer 5, Personen mit Kleinkindern, Fahrräder mit Anhängern, Personen mit Regenschirmen, etc. möglich. Zudem kann eine Häufigkeitsverteilung errechnet werden, welche beispielsweise mit verkehrsleitenden Einrichtungen in Verbindung gesetzt werden kann.
[0029] Eine besonders vorteilhafte Vergleichsmethode zwischen einer von der Clustering-Einheit 25 aufgezeichneten Punktwolke und einem abgespeicherten Modell besteht darin, dass das Modell gegenüber dem durch Aufnahme ermittelten Cluster solange verschoben wird, bis ein minimaler Abweichungswert Δ erzielt wird und dieser minimale Abweichungswert für die weiteren Berechnungen herangezogen wird. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere dadurch begründet, dass die aufgezeichneten Cluster im Verlauf der Bewegung des Verkehrsteilneh- 3/11 österreichisches Patentamt AT507 877B1 2012-11-15 mers gegenüber der Verkehrsfläche jeweils eine unterschiedliche Position einnehmen. Durch die Verschiebung wird erreicht, dass das Modell jeweils mit dem von der Person abgeleitete Cluster bestmöglich zur Deckung gebracht wird und somit ein bestmöglicher Modellvergleich erzielt wird.
[0030] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass Modelle in Form von Clustern mittels einer Referenzaufnahme erzeugt werden. Hierbei bewegt sich ein Verkehrsteilnehmer 4, 5 auf einer Verkehrsfläche 6, wobei im Zuge seiner Bewegung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Cluster aufgezeichnet wird. Der Cluster der am Ausgang der Clusteringeinheit 25 anliegt, wird für diesen speziellen Fall dem Speicher 261 zugeführt, und der Cluster im Speicher 261 abgelegt und diesem Cluster eine Kennung zugeordnet. Durch diese Vorgangsweise ist es auch möglich, im laufenden Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitere Modelle hinzuzufügen bzw. nicht mit Modellen in Übereinstimmung gebrachte Cluster als neue Modelle dem Modellspeicher 261 hinzuzufügen.
[0031] Eine zusätzliche Indikation für die Zuordnung von Clustern zu Modellen wird dadurch erreicht, dass für jeden einzelnen Typ von Verkehrsteilnehmern 4, 5 eine durchschnittliche Geschwindigkeit bestimmt wird. So können beispielsweise Detektion von als Fußgänger 4 detektiert ausgeschlossen werden, wenn diese sich mit einer Geschwindigkeit von 20 km/h oder mehr bewegen. Zu diesem Zweck wird der für das Clusteringverfahren verwendete Ortsraum derart festgelegt, dass eine erste Koordinatenrichtung z senkrecht zur beobachteten Verkehrsfläche 6 gewählt wird, eine zweite Koordinatenrichtung y in Richtung des typischerweise verlaufenden Verkehrs gewählt wird und eine dritte Koordinatenrichtung normal zu den beiden übrigen Koordinatenrichtungen gewählt wird. Werden nun vom selben Verkehrsteilnehmer 4, 5 für zwei zeitlich beabstandete Intervalle Cluster aufgenommen, werden aus beiden Clustern jeweils die maximalen oder minimalen Koordinatenwerte in Richtung der zweiten Koordinate y ermittelt. Ferner wird diejenige Zeitspanne dt ermittelt, die zwischen der Aufzeichnung der beiden Cluster liegt. Anschließend wird die Differenz der maximalen Koordinatenwerte der beiden Cluster dy gebildet und die Geschwindigkeit als Quotient v = —, somit als Verhältnis zwischen der Diffe- dt renz dy der maximalen zweiten dt Koordinatenwerte der beiden Cluster und der Zeitspanne dt, bestimmt.
[0032] Ferner kann die Geschwindigkeit eines Verkehrsteilnehmers auch in Richtung der dritten Koordinate x bestimmt werden. Bei schiefstehender Kameraanordnung kann durch die Festlegung zweier korrelierender Geschwindigkeiten in x- bzw. y-Richtung eine zusätzliche Indikation getroffen werden. Ferner besteht die Möglichkeit, die Verkehrsfläche querende, das heißt sich quer bzw. normal zur bevorzugten Bewegungsrichtung bewegende Verkehrsteilnehmer getrennt zu erfassen.
[0033] Diese zusätzliche Indikation für die Zuordnung von Clustern zu Modellen kann zur Verifikation von zuvor ermittelten Übereinstimmungen herangezogen werden.
[0034] Ein weiteres Verfahren, mit dem eine zusätzliche Indikation für die Zuordnung von Clustern und Modellen ermittelt wird, liegt darin, die maximalen Abmessungen des aufgezeichneten Verkehrsteilnehmers zu bestimmen. Analog zur Geschwindigkeitsrichtung wird der Ortsraum orientiert, indem eine erste Koordinatenrichtung senkrecht zur beobachtenden Verkehrsfläche gewählt wird, eine zweite Koordinatenrichtung in Richtung des typischenweise verlaufenden Verkehrs gewählt wird und die dritte Koordinatenrichtung normal zu den übrigen Koordinatenrichtungen gewählt wird. Für jeden ermittelten Cluster können jeweils die Breite als Differenz Dx zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der dritten Koordinate x und/oder die Länge des Clusters als die Differenz Dy zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der zweiten Koordinate y ermittelt werden. Auf diese Weise kann eine einfache Abschätzung der Länge und/oder der Breite des jeweiligen Objekts getroffen werden, was die Zuverlässigkeit der Zuordnung von Clustern zu Modellen weiter verbessern kann.
[0035] Zur Bestimmung dieser zusätzlichen Indikationen wird eine Positionsbestimmungseinheit 4/11

Claims (12)

  1. österreichisches Patentamt AT507 877 B1 2012-11-15 26a herangezogen, die als Bestandteil der Vergleichseinheit 26 ausgebildet ist. Diese bestimmt die Geschwindigkeit wie oben beschrieben, wobei an ihrem Ausgang eine Differenzschaltung vorgesehen ist, die die Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers 4, 5 und der typischen Geschwindigkeit eines im Modell repräsentierten Verkehrsteilnehmers 4, 5 ermittelt. Analog umfasst die Vergleichseinheit 26 eine Längen- und Breitenbestimmungseinheit 26b, die wie oben beschrieben, die Länge Dy und die Breite Dx des jeweiligen Clusters ermittelt. Ihr nachgeschaltet ist eine Differenzbildungseinheit an, die die Abweichungen der Länge und der Breite von einer vorgegebenen im Modell bestimmten Länge und Breite bestimmt und aus diesen beiden Werten, beispielsweise durch Bildung einer Norm, einen Abweichungswert Δ' bestimmt. Ferner umfasst diese besondere Ausführungsform einer Vergleichsschaltung 26 eine weitere Vergleichsschaltung 26', die lediglich die Abweichungswert Δ, wie eingangs beschrieben, bestimmt. Die so ermittelten Abweichungswerte Δ, Δ', Δ" werden akkumuliert, insbesondere addiert, oder es wird dort ein Mittelwert Δπ gebildet und dieser an den Ausgang der Vergleichseinheit 26 geführt. Patentansprüche 1. Verfahren zur Zählung von Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern (4) und/oder Radfahrern (5), auf einer vorgegebenen zu überwachenden Verkehrsfläche (6) - mit einer Anzahl von zumindest zwei im Bereich dieser zu überwachenden Verkehrsfläche (6) angeordneten und auf diese Verkehrsfläche (6) ausgerichteten Sensoren (2a, 2b), wobei der Aufnahmebereich (21a, 21b) jedes Sensors (2a, 2b) die gesamte zu übenwachende Verkehrsfläche (6) umfasst, - wobei jeder dieser Sensoren (2a, 2b) jeweils eine Anzahl von in Form eines zweidimensionalen Arrays angeordneten Sensorpixel umfasst und - wobei jedes Sensorpixel jedes Sensors bei Überschreitung oder Unterschreitung eines Schwellenwerts durch die Änderungsrate der von ihm aufgenommenen Lichtintensität ein elektrisches Signal entsprechend einem vorgegebenen Address-Event Protokoll abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass - für jedes Sensorpixel jedes Sensors ein Sehstrahl bestimmt wird, der den Aufnahmebereich des jeweiligen Sensorpixels charakterisiert, - bei Vorliegen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von zwei Address-Events, die von Sensorpixeln zweier unterschiedlicher Sensoren erzeugt worden sind, für die Sehstrahlen der beiden Sensorpixel ein Schnittpunkt gesucht wird und bei Vorliegen eines Schnittpunkts der Sehstrahlen ein Punkt-Event generiert wird, welches einen Generierungszeitpunkt innerhalb des Zeitintervalls sowie den Schnittpunkt der beiden Sehstrahlen im Ortsraum enthält, - für alle Punkt-Events, deren Generierungszeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Intervalls liegt, mittels eines Clusteringverfahrens zusammenhängende Mengen von Ortspunkten mit den Ortskoordinaten (x, y, z) der jeweiligen Punkt-Events als Cluster in diesem Raum bestimmt werden, - eine Anzahl von vorgegebenen Modellen mit dem jeweiligen Cluster verglichen wird und insbesondere für jedes Modell ein Abweichungswert zwischen dem Cluster und dem jeweiligen Modell ermittelt wird, und - bei Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellenwerts durch den Abweichungswert ein Verkehrsteilnehmer (4, 5) als erkannt und dem jeweiligen Modell ähnlich angesehen wird und für das jeweilige Modell ein Zähler inkrementiert wird.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Modelle in Form von abgespeicherten Clustern vorgegeben werden, - zur Überprüfung der Übereinstimmung zwischen einem aufgenommenen Cluster und einem abgespeicherten und dem Modell zugeordnetem Cluster für jeden Punkt des Clusters des Modells derjenige Punkt des Clusters ermittelt wird, der zum jeweiligen Punkt des Clusters des Modells den geringsten Abstand aufweist, und - ein Abweichungswert (Δ), insbesondere als Summe der geringsten Abstände oder der Summe der Quadrate der geringsten Abstände, ermittelt wird. 5/11 österreichisches Patentamt AT507 877B1 2012-11-15
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell gegenüber dem Cluster so lange verschoben wird, bis ein minimaler Abweichungswert (Δ) erzielt wird.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die das Modell bildenden Punkte den bei einer Referenzaufnahme eines Clusters von einem vorbeibewegten Verkehrsteilnehmer (4, 5) ermittelten Punkten entsprechen.
  5. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass - der Ortsraum orientiert wird, indem eine erste Koordinatenrichtung (z) senkrecht zur beobachteten Verkehrsfläche gewählt wird, eine zweite Koordinatenrichtung (y) in Richtung des typischenweise verlaufenden Verkehrs auf der Verkehrsfläche gewählt wird und die dritte Koordinatenrichtung (x) normal zu den beiden übrigen Koordinatenrichtungen (z, y) gewählt wird, - innerhalb von zwei zeitlich beabstandeten Intervallen detektierte Cluster aufgenommen werden und aus beiden Clustern jeweils der maximale Koordinatenwert in Richtung der zweiten Koordinate (y), gegebenenfalls auch nach der dritten Koordinate (x) ermittelt wird, wobei zwischen der Aufzeichnung der beiden Cluster eine Zeitspanne (dt) liegt - die Differenz (dx) zwischen den maximalen zweiten Koordinatenwerten der beiden Clustser ermittelt wird und die Geschwindigkeit als Quotient vy=dy/dt, vx=dx/dt ermittelt wird, und - die Geschwindigkeit (Vx, Vy) mit einer dem jeweiligen Modell zugeordneten Geschwindigkeit (Vxm, Vym) verglichen wird und die Abweichung Δ' = | V - Vm | bestimmt wird, wobei eine einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitenden Abweichung (Δ') eine zusätzliche Indikation für die Zuordnung zu dem jeweiligen Modell darstellt.
  6. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - der Ortsraum orientiert wird, indem eine erste Koordinatenrichtung (z) senkrecht zur beobachteten Verkehrsfläche (6) gewählt wird, eine zweite Koordinatenrichtung (y) in Richtung des typischerweise verlaufenden Verkehrs auf der Verkehrsfläche (6) gewählt wird und die dritte Koordinatenrichtung (x) normal zu den beiden übrigen Koordinatenrichtungen (z, y) gewählt wird, - für jeden ermittelten Cluster jeweils die Breite als die Differenz (Dx) zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der ersten Koordinate (x) und/oder für jeden ermittelten Cluster jeweils die Länge als die Differenz (Dy) zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der zweiten Koordinate (y) ermittelt wird, und - die ermittelte Breite und die ermittelte Länge mit einer dem jeweiligen Modell zugeordneten Länge bzw. Breite verglichen wird, und jeweils eine Abweichung bestimmt wird, wobei die einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitenden Abweichungen der Länge und der Breite eine zusätzliche Indikation für die Zuordnung zu dem jeweiligen Modell darstellen.
  7. 7. Vorrichtung zur Zählung von Verkehrsteilnehmern, insbesondere Fußgängern (4) und Radfahrern (5), auf einer vorgegebenen zu übenwachenden Verkehrsfläche (6) - mit einer Anzahl von zumindest zwei im Bereich bzw. auf dieser Verkehrsfläche (6) angeordneten und auf diese Verkehrsfläche (6) ausgerichteten Sensoren (2a, 2b), wobei jeder Aufnahmebereich (21a, 21b) jedes Sensors (2a, 2b) die gesamte zu überwachende Verkehrsfläche (6) umfasst, - wobei jeder dieser Sensoren (2a, 2b) jeweils eine Anzahl von in Form eines zweidimensionalen Arrays angeordneten Sensorpixel umfasst und - wobei jedes Sensorpixel jedes Sensors bei Überschreitung oder Unterschreitung eines Schwellenwerts durch die Änderungsrate der von ihm aufgenommenen Lichtintensität ein elektrisches Signal entsprechend einem vorgegebenen Address-Event Protokoll abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass - jedem Sensorpixel jedes Sensors ein Sehstrahl zugeordnet ist, der den Aufnahmebereich des jeweiligen Sensorpixels charakterisiert, - die einzelnen Ausgänge aller Sensoren an den Eingang einer Punkterzeugungseinheit 6/11 österreichisches Patentamt AT507 877 B1 2012-11-15 (24) geführt sind, die bei Vorliegen innerhalb eines vorgegebenen Zeitabstandes von zwei Address-Events, die von Sensorpixeln zweier unterschiedlicher Sensoren (2a, 2b) erzeugt worden sind, einen Schnittpunkt der Sehstrahlen der beiden Sensorpixel sucht und bei Vorliegen eines derartigen Schnittpunkts der Sehstrahlen ein Punkt-Event generiert, das einen Zeitpunkt innerhalb dieses Zeitabstandes sowie die Koordinaten des Schnittpunktes der beiden Sehstrahlen enthält, wobei die Punkt-Events am Ausgang der Punkterzeigungsein-heit anliegen, - der Punkterzeugungseinheit (25) eine Clustering-Einheit (26) nachgeschaltet ist, die Punkte mit den Ortskoordinaten (x, y, z) aller Punkt-Events mit einem Generierungszeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Intervalls bestimmt, - der Clustering-Einheit (26) eine Vergleichseinheit (27) nachgeschaltet ist, die den jeweiligen ermittelten Cluster mit einer Anzahl von in einem Speicher (261) abgespeicherten Modellen vergleicht und einen Abweichungswert (Δ) zwischen dem Cluster und dem jeweiligen Modell ermittelt, wobei der Abweichungswert (Δ) an ihrem Ausgang anliegt, und - der Abweichungswert (Δ) einer Schwellenwerteinheit (28) zugeführt wird, die den Abweichungswert (Δ) mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht, wobei bei Unterschrei-tung des Schwellenwerts durch den Abweichungswert (Δ, Δη) ein Signal am Ausgang der Schwellenwerteinheit (28) anliegt.
  8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass - die Vergleichseinheit (26) einen Speicher (261) umfasst, in dem die Modelle in Form von Modellclustern abgespeichert vorliegen, und - die Vergleichseinheit (26) einen Cluster und einen Modellcluster auf Übereinstimmung untersucht, wobei sie für jeden Punkt des Modellclusters denjenigen Punkt des Clusters ermittelt, der zum jeweiligen Punkt des Modellclusters den geringsten Abstand aufweist, und einen Abweichungswert (Δ) als Summe der geringsten Abstände bzw. der Quadrate der geringsten Abstände ermittelt.
  9. 9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass - eine erste Koordinatenrichtung (z) senkrecht zur beobachteten Verkehrsfläche (6) vorgegeben ist, eine zweite Koordinatenrichtung (y) in Richtung des typischerweise verlaufenden Verkehrs auf der Verkehrsfläche (6) vorgegeben ist und die dritte Koordinatenrichtung (x) normal zu den beiden übrigen Koordinatenrichtungen (y, z) vorgegeben ist, - die Vergleichseinheit (26) eine Positionsbestimmungseinheit umfasst, die aus zwei zeitlich beabstandet aufgenommenen Clustern jeweils den maximalen, minimalen oder gemittelten Koordinatenwert in Richtung der zweiten Koordinate (y), gegebenenfalls auch in Richtung der dritten Koordinate (x), ermittelt, wobei zwischen der Aufzeichnung der beiden Cluster eine Zeitspanne (dt) liegt, - die Vergleichseinheit eine Geschwindigkeitsbestimmungseinheit (26a) umfasst, die die Differenz (dy, dx) zwischen von der Positionsbestimmungseinheit ermittelten Koordinatenwerten und die Geschwindigkeit (v) als Quotient vy=dy/dt, vx=dx/dt ermittelt, und - die Vergleichseinheit eine Klassifikationseinheit umfasst, die das detektierte Objekt auf Grund der von der Geschwindigkeitsbestimmungseinheit ermittelten Geschwindigkeit einem vorgegebenen Modell zuordnet.
  10. 10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass - eine erste Koordinatenrichtung (z) senkrecht zur beobachteten Verkehrsfläche vorgegeben ist, eine zweite Koordinatenrichtung (y) in Richtung des typischerweise verlaufenden Verkehrs auf der Verkehrsfläche (6) vorgegeben ist und die dritte Koordinatenrichtung (x) normal zu den beiden übrigen Koordinatenrichtungen (y, z) vorgegeben ist, - die Vergleichseinheit (26) eine Breitenbestimmungseinheit umfasst, die für jeden ermittelten Cluster jeweils dessen Breite als die Differenz (Dx) zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der ersten Koordinate (x) ermittelt, und/oder die Vergleichseinheit (26) eine Längenbestimmungseinheit umfasst, die für jeden ermittelten Cluster jeweils dessen Länge als die Differenz (Dy) zwischen dem maximalen und dem minimalen Koordinatenwert in Richtung der zweiten Koordinate (y) ermittelt, und 7/11 österreichisches Patentamt AT 507 877 B1 2012-11 -15 - die Vergleichseinheit (26) eine Klassifikationseinheit umfasst, die das detektierte Objekt auf Grund seiner Länge und seiner Breite einem vorgegebenen Modell zuordnet.
  11. 11. Vorrichtung gemäß einen der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch eine Verschiebungseinheit, die das Modell um einen vorgegebenen Abstand verschiebt, wobei die Verschiebungseinheit an den Modell-Speicher angeschlossen ist, und wobei diese das Modell gegenüber dem Cluster so lange verschiebt, bis ein minimaler Abweichungswert erzielt ist.
  12. 12. Datenträger, dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Programm zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 abgespeichert ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 8/11
ATA160/2009A 2009-01-29 2009-01-29 Verfahren zur zählung von verkehrsteilnehmern AT507877B1 (de)

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