Förståelsen av publikens beteende i halvbegränsade utrymmen är en viktig del av utformningen av nya gånganläggningar, för större layoutändringar av befintliga områden och för den dagliga hanteringen av platser som utsätts för trängseltrafik. Konventionella manuella mätmetoder är inte lämpliga för omfattande datainsamling av mönster för platsutnyttjande och förflyttning. Övervakningen i realtid är tröttsam och tröttsam, men säkerhetskritisk. I denna artikel presenteras vissa bildbehandlingstekniker som, med hjälp av befintliga slutna TV-system, kan stödja både datainsamling och on-line övervakning av folkmassor. Tillämpningen av dessa metoder skulle kunna leda till en bättre förståelse för publikens beteende, förbättrad utformning av den byggda miljön och ökad säkerhet för fotgängare. av Anthony C. Davies, Jia Hong Yin och Sergio A. Velastin Department of Electronic and Electrical Engineering, King's College London, Storbritannien Även om skaror består av oberoende individer, var och en med sina egna mål och beteendemönster, beteendet hos folkmassor är allmänt känt för att ha kollektiva egenskaper som kan beskrivas i allmänna termer. Till exempel beskrivningar som "en arg folkmassa", en "fredlig folkmassa" etc. är väl accepterade. Användningen av termer som "mob", "mob regel", har åtminstone sedan romartiden haft en antydan om att en publik är något annat än summan av sina enskilda delar och att den kan ha beteendemönster som skiljer sig från det beteende som förväntas individuellt från sina deltagare. Man kan anta att om det finns någon vetenskaplig grund för studiet av folkmassans beteende, så måste det höra till samhällsvetenskaperna och psykologin, och att de fysiska vetenskaperna och teknikerna inte har något att göra med att engagera sig i sådana studier. Men elektroniska ingenjörer har en förståelse för fältteori och flödesdynamik som kan ge insikt i egenskaper hos publikbeteende, och kan också tillhandahålla expertis för att föreslå lösningar för crowd monitoring och kontroll baserat på teknisk utveckling inom bildbehandling och bildförståelse. I sökandet efter en vetenskaplig förståelse av folkmassans beteende finns en partiell analogi med vad som uppnåtts vid studier av gaser. En gas består av enskilda molekyler som rör sig mer eller mindre oberoende av varandra, med olika hastigheter och riktningar. Den ideala gasteorin ger dock en mycket exakt grund för att förutsäga gasers egenskaper och beteende under ett brett spektrum av förhållanden, utan IEE Electronic and Communications Engineering Journal, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb), IEE Electronic and Communications Engineering Journal, vol. 7, nr. 1, s. 37-37, 1995 2 med hänsyn tagen till enskilda molekylers beteende. Denna teori representerar en stor vetenskaplig prestation som knappast kunde ha skett om föreställningen hade varit förhärskande att rörelseekvationerna för varje enskild molekyl måste lösas för att förutsäga gasens totala beteende i någon särskild situation. Naturligtvis är de individer som utgör en folkmassa mycket mer varierande och komplexa än de molekyler som utgör en gas, men det är åtminstone rimligt att hoppas att vissa matematiska regler för beteende kan härledas som med fördel kan approximera beteendet hos verkliga folkmassor. Observationen av pendlare som uppstår från en upptagen station anropar under en morgon rusningstid, och det sätt på vilket en sådan folkmassa flödar förbi fasta hinder, måste påminna elektriska ingenjörer om beteendet hos laddade partiklar som rör sig under påverkan av ett elektriskt fält. När folkmassans densitet och hastighet ökar, kan förändringar observeras från vad som kan likna laminärt flöde till något som har vissa egenskaper av turbulens, vilket ger en analogi med vätskeflödet i aerodynamik. Detta förstärker den förnuftiga tanken att stora hinder bör utformas för att ha smidigt rundade hörn och tyder på att man vid utformningen av sådana sammankomster kan lära sig något av luftflödet runt en aerofil. Om vissa personer rör sig i motsatt riktning (som partiklar av motsatt laddning) kan kollisioner ibland observeras om folkmassorna rör sig för snabbt eller om vissa individer har för stor tröghet (t.ex. personer som trycker på överbelastade bagagevagnar). Särskilt under de senaste åren har TV-nyheterna presenterat bilder av stora skaror som fredligt demonstrerar för politiska förändringar, samtidigt som vi också har uppmärksammat farorna med stora skaror som inte kan uppnå sina kollektiva mål (till exempel leder till katastrofer vid fotbollsmatcher) och faror som uppstår till följd av misslyckanden med att kontrollera sina rörelser på ett ordnat sätt när man försöker evakuera områden som utsätts för terroristhot eller bränder. Hanteringen av folkmassor vid fotbollsmatcher, popkonserter, karnevaler, flygplatser och även i den dagliga förflyttningen av pendlare till och från stora städer är ett betydande problem med allvarliga konsekvenser för människors liv och säkerhet och för den allmänna ordningen om det inte hanteras framgångsrikt. Det finns två aspekter på detta problem som en vetenskaplig förståelse av folkmassans beteende skulle kunna bidra till. Den ena är i utformningen av de miljöer där folkmassor förväntas uppstå och den andra är i realtid övervakning och kontroll av folkmassor inom befintliga, typiskt urbana, strukturer. Det finns naturligtvis vissa behov av att hantera folkmassor på öppna ytor (t.ex. Flyktingar som samlas i landsbygdsområden) men avsaknaden av en byggd miljö för att begränsa byggnader gör att problemen skiljer sig åt och i högre grad hänger samman med fördelningen av livsmedel och medicinsk hjälp. Tidskrift, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb), IEE Electronic and Communications Engineering Journal, vol. 7, nr. 1, s.37-37, 1995 3 IEE Electronic and Communications Engineering Utvecklingen av modeller för publikbeteende skulle utgöra en grund för att informera arkitekter och stadsplanerare. Sådana modeller skulle också kunna komplettera befintliga metoder för förutsägelse genom användning i datorimulering för att undersöka egenskaperna hos publikflödet genom föreslagna konstruktioner. Det är välkänt att folkmassan flödar genom flygplats- och stationskonstellationer med anknytning till strukturens topologi [1]. Om det finns många hinder som hindrar individer från att se sin avsedda utgång eller annan destination, kanske de inte tar den optimala vägen och kan röra sig långsammare. En större kapacitet för lagring av folkmassor måste då tillhandahållas för att förhindra farliga trängselnivåer, med tydliga konsekvenser för den evakueringshastighet som skulle vara möjlig (t.ex. under förhållanden med strömavbrott, mörker och kanske tjock rök). Det fria flödet av folkmassor genom sådana människogjorda anläggningar kommer sannolikt att förbättras genom långa banor för sikt, smidigt konturerade hinder och rundade snarare än vinkelhörn i korridorer, och en segregation av samtidiga flöden med hög densitet i motsatta riktningar. Dåligt placerade utgångar och ingångar från ett stort öppet område kan ge upphov till rotationsrörelser i folkmassor som hindrar fritt flöde och kan vara farliga under förhållanden nära maximal kapacitet. Allt detta är sunt förnuft och kan beaktas utan någon kvantitativ studie. Men om aspekter av sådana folkmassors beteende kunde uttryckas i form av matematiska lagar skulle detta på ett värdefullt sätt komplettera den heuristiska och erfarenhetsbaserade utformningen av sådana anläggningar, och som nämnts ovan, skulle utgöra en grund för bättre datorsimulering och därmed en förutsägelse om de planerade anläggningarnas lämplighet. När rymden är hög (som i de flesta stora städer) kan arkitekter vilja söka optimala lösningar, för vilka stödet av matematiskt baserad teori kan vara till stor hjälp. För anläggningar som redan finns finns det en etablerad praxis att använda omfattande sluten TV-övervakning av folkmassor. Detta används på flera olika sätt. TV - tittarna följs till exempel rutinmässigt för att söka efter problemtillstånd. Detta kan vara problem som uppstår till följd av olika former av trängsel eller problem som uppstår till följd av enskilda incidenter som inte är relaterade till en folkmassa, till exempel stöld, utbrott av en brand eller en terrorists placering av en bomb. Naturligtvis, kamerorna installeras främst som svar på den senare klassen av problem (t.ex. för vad som tillsammans kan kallas "säkerhet") är då tillgängliga för användning för den tidigare klassen av problem (t.ex. För vad som tillsammans kan kallas "folksäkerhet". När trängsel (befolkad täthet) överstiger en viss nivå (denna nivå är beroende av publikens och miljöns kollektiva mål), kan fara uppstå av olika skäl. Fysiskt tryck kan direkt leda till skador på individer eller till att delar av den fysiska miljön kollapsar (t.ex. barriärer kollapsar). Alternativt kan stämningen i publiken förändras till det sämre om de känner frustration över att uppnå sitt mål, om detta mål är att komma in på en fotbollsarena, att kämpa med IEE Electronic and Communications Engineering Journal, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb), IEE Electronic and Communications Engineering Journal, vol. 7, nr. 1, s. 37-37, 1995 4 anhängare av motståndarlaget, eller att komma hem i slutet av arbetsdagen när någon nödsituation har stängt pendeltransportsystemet i hela en stor storstadsregion. Det är normal praxis i förvaltningen av sådana folkmassor att kontrollera ankomsthastigheten, stoppa den helt och hållet när folkmassan inom ett visst område har blivit för stor för säkerheten. Detta gäller både inträde till en auditorium eller en fotbollsarena när det bedöms vara full kapacitet, samt inträde till en järnvägsstation eller tunnelbanestation där det finns ett kontinuerligt flöde på grund av passagerare som avgår på avgående tåg, och där ingången inte behöver stoppas permanent. I det senare fallet kan inmatningsflödet antingen stoppas periodiskt medan den inre folkmassan minskas genom avgångar, eller också kan det bromsas genom att antalet eller bredden på ingångsdörrar tillfälligt minskas. Alla sådana metoder leder naturligtvis till att sannolikheten för att nya trängselproblem uppstår i en annan sektion, som bildas av de individer som har nekats tillträde till sitt målområde. Dessa krav har lett till en fortsatt ökning av antalet installerade videokameror, så att allt fler offentliga områden övervakas. I vissa fall omfattar systemen kontinuerliga videoinspelningar, vanligtvis genom någon form av tidsförskjutningsteknik för att göra lagringskravet ekonomiskt lönsamt. En framgångsrik användning av dessa anläggningar ger dock upphov till vissa problem. Mänskliga observatörer är normalt placerade för att titta på TV-skärmar, och det anses ofta inte kostnadseffektivt att ha en bildskärm per kamera och det är ännu mindre sannolikt att ha en observatör per bildskärm. Därför konfronteras en typisk observatör med en tvådimensionell uppsättning av monitorer, en switch för att välja den eller de från vilka en time-lapse videoinspelning görs och, i vissa fall, innebär för en pan och zoom kontroll av olika enskilda kameror. När det gäller kortsiktiga händelser (sådana pop-konserter och fotbollsmatcher) är det rimligt att anta en hög koncentrationsnivå av observatörerna samt en hög erfarenhetsnivå. Vid rutinövervakningen på flygplatser, i shopping- och stationsområden är det dock troligt att observatörerna förlorar sin koncentration, och eftersom betydande händelser är mycket ovanliga, kan dessa antingen inte observeras alls, eller bara när det är för sent att vidta effektiva åtgärder. Denna situation förvärras i vissa fall genom att ledningen konstaterar att observatörerna inte är aktiva under större delen av tiden och tilldelar dem andra uppgifter, t.ex. rutinmässiga uppgifter i form, vilket gör deras iakttagelser ännu mer rigorösa. Observatörerna kan också frestas att läsa tidningar eller spela kort för att lindra sin tristess om de inte själva är tillräckligt övervakade. Det är därför uppenbart att det skulle vara en avsevärd fördel om någon form av bildbehandling kunde användas på videobilderna, för att automatiskt upptäcka folkmassans problem när de uppstår, och för att varna observatörerna genom att utlösa ett blinkande ljus eller ett akustiskt larm - så att de kan koncentrera sig på att hantera IEE Electronic and Communications Engineering Journal, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb), IEE Electronic and Communications Engineering Journal, vol. 7, nr. 1, s. 37-37, 1995 5 incident. Avtryckaren kan också användas för att automatiskt starta upp en time-lapse videoinspelning eller kanske öka bildhastigheten för en pågående inspelning. En översikt över ett eventuellt system visas i bild. 1. Vad är det för fel på dig? Situationen är ganska annorlunda när det gäller att samla in uppgifter för att få fram information som är av intresse för arkitekter och stadsplanerare. Problemet är inte tidskritiskt och behandlingen kan göras offline. Målet är att härleda matematiska modeller av folkmassors beteende som kan ligga till grund för användbara förutsägelser om folkmassor. För folkmassor med hög densitet är en stor svårighet att validera modellerna. Det är svårt att uppskatta den faktiska densiteten eller hastigheten hos verkliga folkmassor. Mänskliga observatörer kan vara och används för att försöka fastställa dessa data genom att titta på inspelade videosekvenser, men detta är en tidskrävande och svår process. Det finns således en avsevärd fördel med att kunna utveckla metoder för automatisk insamling av dessa data genom användning av bildbehandlingsmetoder som tillämpas på videosekvenserna. Förutsatt att sådana metoder kan valideras på ett tillfredsställande sätt för noggrannhet i jämförelse med manuella observationer eller andra alternativ, kan de användas som grund för att härleda de matematiska modellerna. Vårt mål för modellerna är att de inte ska innefatta faktisk räkning av individer eller spårning av individers rörelser utan ska baseras på en kollektiv beskrivning av folkmassor (t.ex. analogt med ideal-gas-teorin som ignorerar enskilda molekyler). Därför har vårt arbete avsiktligt inte försökt segregera och identifiera individer i videobilder av folkmassor. Om speciellt konstruerade och lokaliserade kameror och annan elektronisk utrustning kunde installeras på alla experimentplatser, kunde mycket bättre data samlas in. Detta skulle dock innebära mycket större kostnader än att använda den befintliga (och ökande) installerade basen av slutna TV-kameror som tillhandahålls främst av säkerhetsskäl. Även om dessa kameror ofta inte är placerade i de bästa positionerna för datainsamling, författarna anser att någon lösning måste ta hänsyn till detta, om det kommer att vara allmänt tillämplig. Mänskliga iakttagare av folkmassor, i synnerhet de som har erfarenhet av att leda folkmassor på offentliga platser, kan upptäcka många folkmassors särdrag, i vissa fall ganska lätt. Normalt kan de skilja mellan en rörlig och en stationär skara och uppskatta majoritetens riktning och rörelsehastighet hos en stor skara, utan att behöva visuellt identifiera eller räkna de separata individer som bildar skaran. De kunde också enkelt uppskatta folkmassans densitet på ett kvalitativt sätt. En folkmassas "humör" skulle också vara uppenbart för en mänsklig iakttagare (särskilt om synen förstärktes av ljud). För närvarande är det orealistiskt att kräva bildbehandling och datorseendeteknik för att matcha sådana mänskliga observatörers kapacitet. Studier av de metoder som används av mänskliga observatörer kan dock bidra till valet av algoritmer för bildbehandling som kan vara användbara vid automatisk bedömning av folkmassans beteende. Tidskrift, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb), IEE Electronic and Communications Engineering Journal, vol. 7, nr. 1, s.37-37, 1995 6 IEE Electronic and Communications Engineering Utvecklingsmiljön består av utrustning för inspelning på plats (VCR och en kamera) och en bildprocessor värd för en arbetsstation för realtidsimplementering och algoritmisk utveckling (Fig. 2).................................................................. Bildprocessorn innehåller ett nätverk av transpondrar och en dedikerad ramgripare/processor som kan hantera upp till fyra enkroma videosignaler. Initial utveckling genomfördes med hjälp av topptidsinspelningar gjorda vid Liverpool St. järnvägsstation (en stor pendelstation i London, Storbritannien) med två kamerapositioner typiska för konventionell övervakning CCTV-utrustning. Videobilderna digitaliseras med en upplösning på 512x512 pixlar och 256 grå nivåer. Bilda. 3 visar en typisk digitaliserad bild med cirka 17 personer inom ett "område av intresse" (AOI), som visas med en vit rektangel. Det är väl etablerat att trängsel av folkmassor som håller på att nå en farlig nivå kan upptäckas av observatörer som konstaterar att de upp-och-ner oscillerande huvudrörelserna hos personer som går i en fritt flödande folkmassa stannar när folkmassan är för tät för fri rörlighet. I samarbete med författarna undersökte Henschel [2] frekvensdomäntekniker för att identifiera dessa upp-och-ned-rörelser för att skilja mellan stationärt och icke-stationärt flöde. Ett möjligt alternativ är att beräkna den 2-dimensionella Discrete Fourier Transform (DFT) för varje bild i en tidssekvens följd av en mätning av tidsmässiga förändringar i den resulterande magnituden och/eller fasspektrumet (frekvensdomänen). Detta tillvägagångssätt har två huvudsakliga nackdelar. För det första är DFT för en enda bild relaterad till lokala förändringar av intensitet och inte till tidsmässiga (interframe) egenskaper. För det andra innebär det en hög beräknings- och minneskostnad. En mer effektiv metod är att isolera rörelseegenskaper i bildsekvensen genom en datareducerande kodningsmekanism, såsom Discrete Cosine Transform (DCT) vars form för en endimensionell "bild" f x t (, ) av N-element ges av: där k är en konstant härledd från den maximala signalfrekvensen (Nyquistkriteriet) och den maximala förväntade rörelse som ska observeras. Detta omvandla associerar sinusoider med de tidsvarierande delar av en bild (snabbare rörliga objekt är associerade med högfrekventa sinusoider och icke-rörliga objekt är associerade med konstanta nivåer), som kan detekteras genom att tillämpa DFT på g t ( ). För endimensionella "bilder" av N-pixlar beräknar DCT ett enda värde för varje bild i en tidsföljd (en datareduktion på N till 1) och minskar därför avsevärt beräkningskostnaden för DFT. Eftersom det bara handlar om att upptäcka rörelser i vertikal riktning, ges DCT för en tvådimensionell bildsekvens av: IEE Electronic and Communications Engineering Journal, Vol. Sju, fyra, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, sex, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, fyra, 1 (Feb) där NxN är bildens storlek. Med andra ord, den totala mängden rörelse i varje bild, viktad av vertikal position, ackumuleras i g t ( ). För att förbättra toppdetekteringen avlägsnas d.c.-komponenten i g t ( ) genom att beräkna dess derivat (skillnad) som DFT tillämpas på. Frekvenserna av svängningar i huvudet motsvarar topparna i det resulterande frekvensspektrumet. Bilda. 4 visar ett typiskt resultat för en sekvens med 32 bilder, där toppen på ca 2Hz överensstämmer med manuella observationer. Mänskliga observatörer kan förväntas uppskatta folkmassans densitet genom att räkna individer, utnyttja deras förmåga att snabbt identifiera de enskilda individerna med hjälp av högre klass kunskap om form och egenskaper hos människor. Till exempel är huvudet för människor i en folkmassa lätt för en mänsklig iakttagare att lokalisera, och därför skulle räkna huvuden vara ett naturligt sätt att närma sig. Att förvänta sig ett bildbehandlings- och datorseendesystem för att identifiera varje individ i en publik som ett preliminärt steg för att räkna och spåra är för närvarande orealistiskt. Även om många sofistikerade system har utformats för militära tillämpningar (t.ex. Identifiering och spårning av flera mål och lockbeten) och för vissa civila tillämpningar (spårning och identifiering av fordon på motorvägar, identifiering av svin osv.). Det finns ännu ingen realistisk möjlighet att använda sådana metoder ekonomiskt för crowd-behaviour-studier. I vilket fall som helst är huvudtemat i vår forskning att hitta generella modeller för publikbeteende som inte är beroende av att upptäcka individers beteende.
Den första grundliga studien om crowd analys går tillbaka till mitten av 90-talet: REF diskuterar vikten av ett sådant ämne för att öka allmänhetens säkerhet, och föreslår ett sätt att beskriva publiken på en hög nivå som är inspirerad av gasdynamik lagar.
Crowd Monitoring Using Image Processing
{'venue': 'IIA/SOCO', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Engineering']}