基于计算机视觉技术的城市街道步行空间人群行为原型研究

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1、基于计算机视觉技术的城市街道步行空间人群行为原型研究TheCrowdBehaviorPrototypeStudyofUrbanStreetPedestrianSpaceBasedonComputerVisionTechnology国家自然科学基金资助项目项目号51678394学科专业：风景园林学（学）研究生：丁梦月指导教师：胡一可副教授天津大学建筑学院二零一七年十二月摘要针对当下我国城市外部空间活力缺失的现状，从行为—空间关联性的视角审视街道与人群行为的关系，以城市街道步行空间为切入点，以计算机视觉技术为方法内核，对人群行为进行轨迹识别、提取和行为分析，归纳总结支持相

2、应活动的街道空间界面、构成要素和空间路径，整合不同形态、尺度空间和各类行为之间的关联，以推动城市外部空间智能化、精准化设计，提升城市公共空间的品质。街道步行空间不仅是人们日常生活中步行的交通场所，还承载着其他社会属性，包括社交、休闲以及文化传播等，因此对于街道步行空间的学术研究有着重要的意义。从空间角度梳理街道所属的城市空间体系、类型、构成要素，明确街道步行空间的研究范围。在将计算机视觉技术引入城市公共空间的应用过程中，操作步骤是：首先，进行视频处理，设立摄像头采集数据并进行预处理，选取有效视频数据；然后，进行轨迹识别，提取视频帧，通过计算机视觉技术对视频和图像的进行

3、分析，以行为分析为导向识别、检测、跟踪人群运动，得出人群行为轨迹；最后，结合人眼对视频帧的主观判断和现场观察及问卷的方式检测数据准确性，进行适当修正，匹配活动类型与空间范围。行为原型的生成过程是对城市街道步行空间中收集到的行为类型与行为-空间的对应关系进行归纳总结的过程，具体表现为人群行为所处空间的尺度和形态，空间构成要素和尺寸，与活动类型的匹配关系。论文的最终成果可以总结为以下几个方面：在学科内部深化与延展了城市街道的概念内涵，明确街道步行空间的研究范围；在技术层面首次将计算机视觉技术引入外部空间，实践出一套详尽的技术应用方法；主客观结合，运用计算机视觉技术分析得出

4、的人群行为轨迹，结合要素类型、要素尺寸与空间尺度和空间形态等信息，归纳、演绎城市街道步行空间行为原型的种类，推进城市公共空间精准化与智能化设计。关键词：计算机视觉技术，城市街道步行空间，人群行为分析，行为原型ABSTRACTAccordingtothecurrentsituationofcity,thispaperclarifiestherelationshipofspace-behaviorfromabrandnewperspective.WithComputerVisionTechnologyworkingoncrowdbehaviortrajectoryiden

5、tification,extractionandbehavioranalysis,sumupthestreetelementsandscalespaceandvarioustypesofbehaviorinordertoimprovethequalityofpublicspaceofcitythroughintelligentandaccuratedesign.Streetpedestrianspaceisoneofthemostimportanttypeofspaceindailylifeandacademicresearch.Thispapertriestocla

6、rifytheconceptionofstreetanddefinetheresearchscopeofthestreetpedestrianspace.Intheprocessofapplicationofcomputervisiontechnologyintothepublicspaceofthecity,thefirststepistofindarationalplaceforcollectingvideodata;then,recognizeandextractthetrajectorybythemethodofcomputervisiontechnology

7、;finally,theaccuracyofthetestdataofthevideoframebasedonhumansubjectivejudgmentandfieldobservationandquestionnaire,appropriatemodification,matchingactivitytypeandscope.Thebehaviorprototypeistheprocessofgeneratingamodelofrelationshipbetweencrowdbehaviorandspace.Thatis,spaceformsa