留園景區(qū)“園”空間游客駐留分布密度研究.pdf

1、路徑是中國古典園林之特殊性和精髓所在，為探索路徑空間巧妙組合下的內在規(guī)律，可從游客行為特征作為切入點進行量化分析。園林景區(qū)每日游客數量龐大，路徑游客分布情況復雜，若用傳統人工點數方法不切實際。為能長期、可重復進行游人檢測，減少研究主觀性、隨意性，本課題以創(chuàng)新性思維將機器視覺技術運用到園林定量研究中，并立足于“駐點”概念，用圖像處理和模式識別對其周圍固定時間段內游客駐留人數進行統計，并對其駐留分布密度進行分析。
　　本文以留園為研究

2、對象，通過前期實地調研考察，設計并搭建留園攝像機監(jiān)控系統，對駐點視頻數據實時采集。綜合運用圖像預處理技術和目標檢測算法，進行目標分割、優(yōu)化。分析各種跟蹤方法，實現對游客的多目標跟蹤，并以此基礎上，設計適應性強的游客駐留量統計和游客位置平面圖標定算法，完成課題核心任務。主要研究內容可概括如下:
　　(1)針對留園景區(qū)假山層疊、水紋波動、樹葉枝條擺動等復雜場景，深入研究各種前景提取算法，并提出一種基于YUV前景補償的背景差分法。通過當

3、前幀與背景U、V通道分別做差再合并，提供一般背景差分后丟失的前景部分。
　　(2)對比目前各種目標跟蹤技術，選用最切合本課題的跟蹤方法，在此基礎上嵌入匹配計數算法。在計算每一個目標是否為停留對像時，先把顏色直方圖放入存儲單元，通過不斷匹配形成目標鏈，再計算目標出現的總幀次，來判定目標停留多長時間。
　　(3)駐點驗證分析，深入研究了用于運動目標預測的粒子濾波算法，在此基礎上，通過Kalman濾波器與停留計數算法相結合，在場景

4、圖中輸出停留游客位置，再以紅色像素點標定在留園平面圖中，通過一定區(qū)域內的像素密度來判定該地方是否為駐點。
　　(4)針對課題工程化需求，設計和實現一個游客駐留量統計系統。該系統應用了論文優(yōu)選后的方案，并加入時間更新模塊，實現了5個數據(5s、6s、8s、10s、12s)統一報送，每隔5分鐘推送一批數據到前臺Excel表格中，比針對每個停留時間依次運行程序獲取數據的方式更加高效。
　　(5)為驗證算法有效性，隨機選取33個駐點