(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210777418.8 (22)申请日 2022.07.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114841084 A (43)申请公布日 2022.08.02 (73)专利权人 西南交通大 学 地址 610000 四川省成 都市金牛区二环路 北一段111号附15号 (72)发明人 马剑　夏钤强　陈娟　王巧　 赵思琪　 (74)专利代理 机构 深圳中一联合知识产权代理 有限公司 4 4414 专利代理师 李木燕 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06T 11/40(2006.01) G06V 20/52(2022.01) (56)对比文件 CN 110245403 A,2019.09.17CN 114580308 A,202 2.06.03 CN 10952 2651 A,2019.0 3.26 CN 106354978 A,2017.01.25 CN 106897541 A,2017.0 6.27 CN 106650915 A,2017.0 5.10 CN 103830855 A,2014.0 6.04 CN 104008417 A,2014.08.27 CN 105701314 A,2016.0 6.22 CN 10986 6798 A,2019.0 6.11 CN 10976 6834 A,2019.0 5.17 CN 1845846 A,20 06.10.11 WO 2015057187 A1,2015.04.23 李若愚 等.疏散人员路径选择 行为多人在 线式虚拟试验研究. 《安全与环境学报》 .202 2,1- 11. 朱诺.基于视频检测 和元胞自动机的人群疏 散机理研究. 《中国优秀博硕士学位 论文全文数 据库(博士)工程科技 Ⅱ辑》 .2013,(第0 5期), C034-95. 审查员 许哲 (54)发明名称 一种基于航拍图像的人员疏散模拟方法、 系 统及设备 (57)摘要 本申请提供一种基于航拍图像的人员疏散 模拟方法、 系统及设备， 涉及人员疏散模拟技术 领域。 该方法包括： 根据图像场景特征， 从航拍图 像中提取不同空间类型的场景， 得到用不同的颜 色表征不同空间类型的场景的第一图像； 通过预 定矩形， 对第一图像进行离散化处理得到由多个 元胞空间组成的第二图像； 根据预设颜色规则， 确定每个元胞空间的空间属性， 空间属性包括走 行空间和非走行空间； 基于走行空间和非走行空 间， 建立模拟行人在元胞自动机模 型下的行人运 动场域； 根据行人移动规则， 利用行人运动场域 进行人员疏散模拟， 记录人员疏散时间， 可以快 速并准确地得到人员疏散时间， 可以为现实生活中进行人员疏散提供 快速有效的疏散指引。 权利要求书2页 说明书14页 附图3页 CN 114841084 B 2022.09.09 CN 114841084 B 1.一种基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 根据图像场景特征， 从所述航拍图像 中提取不同空间类型的场景， 得到第 一图像， 所述 第一图像中用不同的颜色表征不同空间类型的场景； 通过预定矩形， 对所述第一图像进行离散化处理， 得到由多个元胞空间组成的第二图 像； 根据预设颜色规则， 确定所述第二图像中每个元胞空间的空间属性， 所述空间属性包 括走行空间和非走 行空间； 基于所述走行空间和所述非走行空间， 建立模拟行人在元胞自动机模型下的行人运动 场域； 根据行人移动规则， 利用所述行 人运动场域进行 人员疏散模拟， 记录人员疏散时间； 其中， 所述根据 预设颜色规则， 确定所述第二图像 中每个元胞空间的空间属性， 所述空 间属性包括走 行空间和非走 行空间， 包括： 计算所述第二图像中每个元胞空间的像素点的颜色分量与预设颜色的颜色分量的余 弦相似度； 根据计算得到的余弦相似度， 确定当前像素点是否属于走行空间的颜色对应的像素 点； 统计所述第 二图像中每个元胞空间中属于走行空间的颜色对应的像素点总和， 得到走 行空间像素点总和； 根据所述走 行空间像素点总和， 确定所述元 胞空间的空间属性。 2.如权利要求1所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 所述根据图像 场景特征， 从所述 航拍图像中提取不同空间类型的场景， 包括： 将所述航拍图像输入到训练好的卷积神经网络模型中， 确定所述航拍图像中每个像素 点对应的场景的空间类型； 根据与所述航拍图像中每个像素点对应的场景的空间类型相对应的颜色， 对所述像素 点进行颜色填充。 3.如权利要求1所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 所述通过预定 矩形， 对所述第一图像进行离 散化处理， 得到由多个元 胞空间组成的第二图像， 包括： 根据所述第一图像的像素坐标与现实物理坐标的比例关系， 确定所述预定矩形的尺 寸， 所述预定矩形的尺寸 为在所述第一图像中一个或若干个行 人运动所处的空间大小。 4.如权利要求1至3任一所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 根据 所述预设颜色规则， 确定所述第二图像中每 个元胞空间的空间属性中， 包括： 通过走行空间像素点总和计算公式， 计算走行空间像素点总和， 所述走行空间像素点 总和为所述元胞空间中设定为走行空间的颜色对应的像素点的总和， 其中， 所述走行空间 像素点总和计算公式为： 其中，Lsum表示预设颜色规则中被设定为走行空间对应的颜色G和W的像素点的总和， m权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114841084 B 2和n表示元胞空间中像素点的行数和列数， 且 m<=w，n<=y，w和y代表元胞空间的宽度和高度； Amn表示元胞空间中 m行n列的像素点的RGB分量， G代表第一颜色的RGB分量， W代表第二颜色 的RGB分量， B代表第三颜色的RGB分量， cos （ ） 表示两个不同RGB分量之间的余弦相似度； 根据所述走 行空间像素点总和， 确定所述元 胞空间的空间属性。 5.如权利要求4所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 所述根据 预设 颜色规则， 确定所述第二图像中每 个元胞空间的空间属性中， 包括： 根据所述元胞空间的空间属性， 使用第 一预设数值对所述第 二图像中的元胞空间进行 数字化处 理， 建立标签矩阵， 所述第一预设数值包括第一数值和第二数值； 当所述元 胞空间为走 行空间时， 使用所述第一数值对所述元 胞空间进行 标记； 当所述元 胞空间为非走 行空间时， 使用所述第二数值对所述元 胞空间进行 标记。 6.如权利要求5所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 基于所述走行 空间和所述非走 行空间， 建立模拟行 人在元胞自动机模型 下的行人运动场域， 包括： 获取行人起点和行人终点， 所述行人起点和所述行人终点为在所述走行空间和所述非 走行空间的边界处设定的任意 点； 依据行人走行顺序， 基于所述行人终点所在的元胞空间到所述行人起点所在的元胞空 间的距离， 利用所述标签矩阵建立行 人运动场域。 7.如权利要求6所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 所述依据 行人 走行顺序， 基于所述行人终点所在的元胞空间到所述行人起点所在的元胞空间的距离， 利 用所述标签矩阵建立行 人运动场域中， 包括： 建立与所述标签矩阵大小相等的场域矩阵； 基于所述行人终点所在的元胞空间到所述行人起点所在的元胞空间的距离， 对所述场 域矩阵中被标注为第一数值的区域进行置空重填 直至该区域的元 素全部更新； 对所述场域矩阵中被标注为第 二数值的区域进行指定值更新， 将所述第 二数值更新为 所述指定值， 所述指定值用于表示该区域与行 人终点的距离无穷大。 8.如权利要求7所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法， 其特征在于， 所述基于所述 行人终点所在的元胞 空间到所述行人起点所在的元胞 空间的距离， 对所述场域矩阵中被标 注为第一数值的区域进行置空重填 直至该区域的元 素全部更新， 包括： 确定所述场域矩阵中是否存在空元 素； 当所述场域矩阵中存在空元素时， 寻找所述场域矩阵中走行空间的最大元素位置， 并 记录在向量清单中； 对与所述向量清单中记录的最大元素位置相邻的且为空元素的区域进行元素填充， 直 至所述场域矩阵中不再存在空元素， 所填充的原始 值为所述最大元素位置的值按照第二预 设数值增 加， 表示填充元素值后的区域与最大 元素位置的距离为所述第二预设数值。 9.一种基于航拍图像的人员疏散模拟设备， 包括处理器、 存储器以及存储在所述存储 器中并可在所述处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程 序时实现如权利要求1至8任一项所述的基于航拍图像的人员疏散模拟方法。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至8任一项 所述的基于航拍图像的人 员疏散模拟方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114841084 B 3