本發(fā)明涉及一種轎廂監(jiān)控?cái)z像頭視頻在電梯圖像分析領(lǐng)域的應(yīng)用方法，具體地，涉及一種基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前圖像監(jiān)控設(shè)備的發(fā)展，影像文件已成為獲取信息的主要手段，基于深度學(xué)習(xí)的圖像信息提取和圖像分析為智能化提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力，并大量地在安防領(lǐng)域落地。

2、圖像分析一般是利用數(shù)學(xué)模型并結(jié)合圖像處理的技術(shù)來(lái)分析底層特征和上層結(jié)構(gòu)，從而提取具有一定智能性的信息。圖像分析更側(cè)重點(diǎn)在于研究圖像的內(nèi)容，包括但不局限于使用圖像處理的各種技術(shù)，它更傾向于對(duì)圖像內(nèi)容的分析、解釋和識(shí)別。

3、針對(duì)具體對(duì)象的圖像分析技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用在工業(yè)、檢測(cè)、遙感、計(jì)算機(jī)、軍事等技術(shù)中，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。包括在電梯領(lǐng)域，圖像分析目前正進(jìn)入發(fā)展階段，各電梯廠家也越來(lái)越多地在維護(hù)、電梯調(diào)度、管理等方面使用圖像監(jiān)控來(lái)輔助人工管理。

4、雖然圖像分析的研究已經(jīng)取得不少成果，并在許多領(lǐng)域的具體對(duì)象上得到實(shí)際應(yīng)用，但還存在很多問(wèn)題，有待進(jìn)一步解決。例如：圖像的精確表示形式，在不同分辨率水平上表示表面信息，建立表示的分級(jí)構(gòu)造，利用和確定表面顏色和狀態(tài)信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的感知過(guò)程，從光學(xué)流中獲取信息的方法，在視覺(jué)感知中應(yīng)用有關(guān)專門(mén)信息的方法等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于視頻的檢測(cè)電梯空間占用比例的方法，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，利用轎廂監(jiān)控?cái)z像頭視頻并通過(guò)電梯圖像分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂占用空間比例的估計(jì)，為電梯的調(diào)度提供參考依據(jù)。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其中，所述的方法為：在轎廂頂部正中間安裝監(jiān)控?cái)z像頭，攝像頭監(jiān)控區(qū)域覆蓋轎廂全部地面，在轎廂關(guān)閉并空置狀態(tài)下繪制地面區(qū)域以及設(shè)置檢測(cè)參數(shù)，設(shè)置完成后，根據(jù)設(shè)置的參數(shù)生成初始的包括亮度、色度、像素點(diǎn)容差度的背景信息，一組背景信息固定，不會(huì)實(shí)時(shí)更新，同時(shí)另外生成一組背景信息，初始值與第一組固定的背景信息一致，然后根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)更新，并實(shí)時(shí)獲取圖像信息，再與第一組固定的背景信息比較后生成前景圖像，根據(jù)前景圖像信息計(jì)算轎廂的占用比例。

3、進(jìn)一步地，所述的方法包含：步驟1，在電梯轎廂頂部中間安裝監(jiān)控?cái)z像頭，使攝像頭監(jiān)控區(qū)域覆蓋轎廂地面；步驟2，確保轎廂為空置狀態(tài)，并確定轎廂地面在圖像中的坐標(biāo)位置，以及設(shè)定閾值系數(shù)α、β；步驟3，采用步驟2所得的參數(shù)，根據(jù)轎頂攝像頭、配置頁(yè)面，設(shè)置生成初始背景模型、像素點(diǎn)容忍度模型；再根據(jù)環(huán)境變化更新背景模型、像素點(diǎn)容忍度模型；步驟4，使用當(dāng)前圖像、背景模型，生成前景圖像；并使用前景圖像、像素點(diǎn)差異度模型，計(jì)算各像素點(diǎn)屬于背景或前景的概率；步驟5，對(duì)前景做腐蝕運(yùn)算，消除掉小區(qū)域干擾；步驟6，對(duì)腐蝕后的圖像進(jìn)行前景像素點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，計(jì)算前景像素點(diǎn)數(shù)量占全部區(qū)域數(shù)量的百分比，此百分比即為轎廂的占用率。

4、進(jìn)一步地，所述的步驟2中，在轎廂為空置狀態(tài)下，將所確定的轎廂地面在圖像中的坐標(biāo)位置以及所設(shè)定的閾值系數(shù)α、β，作為參數(shù)；α為亮度差值閾值系數(shù)，β為色度差值閾值系數(shù)。

5、進(jìn)一步地，所述的步驟3中，包含：步驟3.1，每秒獲取一幀當(dāng)前圖像，持續(xù)20秒，共20幀圖像；步驟3.2，將圖像的每個(gè)像素點(diǎn)分解成亮度信息、色度信息，圖像的每個(gè)像素點(diǎn)形成20個(gè)亮度值pyi、色度值phi；步驟3.3，對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)20個(gè)亮度值、色度值分別取平均值步驟3.4，分別計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)亮度、色度的方差δpyi,j、δphi,j；步驟3.5，保存計(jì)算的每個(gè)像素點(diǎn)平均值及方差到模型文件，并將其作為初始的背景模型bg1；步驟3.6，復(fù)制步驟3.5所得的初始的背景模型bg1，作為可實(shí)時(shí)更新的背景模型bg2的初始值，完成實(shí)時(shí)更新背景模型的初始化，并根據(jù)環(huán)境變化進(jìn)行更新；步驟3.7，獲取當(dāng)前圖像，計(jì)算當(dāng)前圖像與bg2的差分圖像，分別形成亮度差分圖像和色度差分圖像。

6、進(jìn)一步地，所述的步驟3.7中，每秒獲取當(dāng)前圖像，分解成亮度圖像及色度圖像，依次將亮度圖像的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)與bg2中的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)亮度平均值相減取絕對(duì)值，形成像素點(diǎn)的亮度差分圖像dy；并依次將色度圖像與bg2中對(duì)于像素點(diǎn)的色度平均值相減并取絕對(duì)值，形成像素點(diǎn)的色度差分圖像dh。

7、進(jìn)一步地，所述的步驟4中，根據(jù)設(shè)定的閾值系數(shù)α、β，確定像素點(diǎn)是屬于前景、背景或可能是前景共三類，分別標(biāo)記為1,0,2。

8、進(jìn)一步地，所述的步驟4中，確定像素點(diǎn)的類型通過(guò)以下方式：對(duì)于亮度差分圖像dy，當(dāng)像素點(diǎn)差值小于αδdyi,j時(shí)，則視為背景像素點(diǎn)，標(biāo)記為0；當(dāng)像素點(diǎn)差值大于αδdyi,j且小于2αδdyi,j，則視為可能的前景像素點(diǎn)，標(biāo)記為2；當(dāng)像素點(diǎn)差值大于2αδdyi,j時(shí)視為前景像素點(diǎn)，標(biāo)記為1；對(duì)于色度差分圖像dh，當(dāng)像素點(diǎn)差值小于βδdhi,j時(shí)，則視為背景像素點(diǎn)，標(biāo)記為0；當(dāng)像素點(diǎn)差值大于βδdhi,j且小于2βδdhi,j，則視為可能的前景像素點(diǎn)，標(biāo)記為2；當(dāng)像素點(diǎn)差值大于2βδdhi,j時(shí)，則視為前景像素點(diǎn)，標(biāo)記為1。

9、進(jìn)一步地，所述的步驟4中，將確定過(guò)像素點(diǎn)類型的亮度差分圖像和色度差分圖像進(jìn)行融合，計(jì)算得出黑白圖像的前景圖，融合規(guī)則如下：

10、

11、進(jìn)一步地，所述的步驟5中，對(duì)步驟4所得的黑白圖像的前景圖，進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，消除干擾區(qū)域；黑白圖像的白色為前景點(diǎn)即被占用的點(diǎn)，對(duì)被占用的點(diǎn)即白色進(jìn)行腐蝕操作，消除掉干擾。

12、進(jìn)一步地，所述的步驟6中，統(tǒng)計(jì)前景點(diǎn)即白色點(diǎn)占全部像素點(diǎn)的比例，得出轎廂的占用率；如圖像v的像素點(diǎn)數(shù)目為count，統(tǒng)計(jì)圖像v中數(shù)值為1的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)count(vi,j＝＝1)，則轎廂的占用比例為：

13、

14、本發(fā)明提供的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

15、本發(fā)明是通過(guò)轎廂頂部安裝的普通監(jiān)控?cái)z像頭獲取的視頻，實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂占用空間比例的估計(jì)，再通過(guò)繼電器輸出狀態(tài)為電梯的調(diào)度提供參考依據(jù)。

16、該方法通過(guò)轎廂監(jiān)控?cái)z像頭視頻及其在電梯圖像分析上的應(yīng)用，借助圖像監(jiān)控設(shè)備獲取電梯的乘梯信息，并將信息提供給電梯系統(tǒng)，能夠提高電梯的使用效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的方法為：在轎廂頂部正中間安裝監(jiān)控?cái)z像頭，攝像頭監(jiān)控區(qū)域覆蓋轎廂全部地面，在轎廂關(guān)閉并空置狀態(tài)下繪制地面區(qū)域以及設(shè)置檢測(cè)參數(shù)，設(shè)置完成后，根據(jù)設(shè)置的參數(shù)生成初始的包括亮度、色度、像素點(diǎn)容差度的背景信息，一組背景信息固定，不會(huì)實(shí)時(shí)更新，同時(shí)另外生成一組背景信息，初始值與第一組固定的背景信息一致，然后根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)更新，并實(shí)時(shí)獲取圖像信息，再與第一組固定的背景信息比較后生成前景圖像，根據(jù)前景圖像信息計(jì)算轎廂的占用比例。

2.如權(quán)利要求1所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的方法包含：

3.如權(quán)利要求2所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟2中，在轎廂為空置狀態(tài)下，將所確定的轎廂地面在圖像中的坐標(biāo)位置以及所設(shè)定的閾值系數(shù)α、β，作為參數(shù)；α為亮度差值閾值系數(shù)，β為色度差值閾值系數(shù)。

4.如權(quán)利要求2所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3中，包含：

5.如權(quán)利要求4所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3.7中，每秒獲取當(dāng)前圖像，分解成亮度圖像及色度圖像，依次將亮度圖像的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)與bg2中的對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)亮度平均值相減取絕對(duì)值，形成像素點(diǎn)的亮度差分圖像dy；并依次將色度圖像與bg2中對(duì)于像素點(diǎn)的色度平均值相減并取絕對(duì)值，形成像素點(diǎn)的色度差分圖像dh。

6.如權(quán)利要求2所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟4中，根據(jù)設(shè)定的閾值系數(shù)α、β，確定像素點(diǎn)是屬于前景、背景或可能是前景共三類，分別標(biāo)記為1,0,2。

7.如權(quán)利要求6所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟4中，確定像素點(diǎn)的類型通過(guò)以下方式：

8.如權(quán)利要求7所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟4中，將確定過(guò)像素點(diǎn)類型的亮度差分圖像和色度差分圖像進(jìn)行融合，計(jì)算得出黑白圖像的前景圖，融合規(guī)則如下：

9.如權(quán)利要求2所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟5中，對(duì)步驟4所得的黑白圖像的前景圖，進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，消除干擾區(qū)域；黑白圖像的白色為前景點(diǎn)即被占用的點(diǎn)，對(duì)被占用的點(diǎn)即白色進(jìn)行腐蝕操作，消除掉干擾。

10.如權(quán)利要求2所述的基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟6中，統(tǒng)計(jì)前景點(diǎn)即白色點(diǎn)占全部像素點(diǎn)的比例，得出轎廂的占用率；如圖像v的像素點(diǎn)數(shù)目為count，統(tǒng)計(jì)圖像v中數(shù)值為1的像素點(diǎn)個(gè)數(shù)count(vi,j＝＝1)，則轎廂的占用比例為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于視頻的電梯空間占用比例檢測(cè)方法，在轎廂頂部正中間安裝監(jiān)控?cái)z像頭，攝像頭監(jiān)控區(qū)域覆蓋轎廂全部地面，在轎廂關(guān)閉并空置狀態(tài)下繪制地面區(qū)域以及設(shè)置檢測(cè)參數(shù)，然后根據(jù)設(shè)置的參數(shù)生成初始的包括亮度、色度、像素點(diǎn)容差度的背景信息，一組背景信息固定，不會(huì)實(shí)時(shí)更新，同時(shí)另外生成一組背景信息，初始值與第一組固定的背景信息一致，然后根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)更新，并實(shí)時(shí)獲取圖像信息，再與第一組固定的背景信息比較后生成前景圖像，根據(jù)前景圖像信息計(jì)算轎廂的占用比例。本發(fā)明的方法，利用轎廂監(jiān)控?cái)z像頭視頻并通過(guò)電梯圖像分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)轎廂占用空間比例的估計(jì)，能夠?yàn)殡娞莸恼{(diào)度提供參考依據(jù)，并提高電梯的使用效率。

技術(shù)研發(fā)人員：周耀華,左宗鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海吉盛網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15