專利名稱：一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電梯控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的高速發(fā)展，人們生活標(biāo)準(zhǔn)的提高，電梯的需求量也與日俱增， 而且居民對(duì)電梯安全的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越清晰，作為乘客進(jìn)出電梯轎廂的唯一門禁，電梯門的安全日益引起用戶的重視，電梯門保護(hù)裝置成為用戶最關(guān)心的電梯安全產(chǎn)品之一，也是衡量電梯質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。當(dāng)前，電梯門保護(hù)裝置普遍采用的是紅外線光幕和安全觸板相結(jié)合的方式，即在電梯的轎廂門的兩側(cè)平行安裝兩個(gè)豎立的光幕板，其中一塊板上均勻的安裝有紅外線發(fā)射裝置用來(lái)發(fā)射紅外線、其分辨率基本達(dá)到2(T40mm，另一塊板上對(duì)應(yīng)安裝有紅外接收裝置用來(lái)接收紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外線。當(dāng)沒(méi)有人或者物體擋在兩塊光幕中間時(shí)，紅外線將不會(huì)被遮擋，接收裝置能夠順利接收到紅外線，此時(shí)門機(jī)關(guān)閉；反之接收裝置接收不到紅外線，門機(jī)被打開(kāi)。上述紅外光幕的分辨率一般為2(T40mm，像人的手指這樣比較小的物體在電梯門中間，紅外光幕可能檢測(cè)不到，而安全觸板則是為了彌補(bǔ)這一不足而設(shè)計(jì)的。當(dāng)門機(jī)關(guān)閉時(shí)，若安全觸板碰到人的手指，門機(jī)會(huì)被迫打開(kāi)，從而避免夾人事件的發(fā)生。由于傳統(tǒng)的紅外光幕的有效檢測(cè)范圍是處于該平面上的多條相間隔的直線，測(cè)量范圍有限；而且要和安全觸板相結(jié)合使用，迫使人們對(duì)電梯紅外光幕進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)。電梯視頻光幕系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的電梯紅外光幕存在檢測(cè)盲區(qū)及可靠性不夠的問(wèn)題，如在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?01010151901. 2，名稱為《電梯再開(kāi)門的視頻監(jiān)控裝置》中公開(kāi)了一種防止電梯誤關(guān)閉導(dǎo)致夾住乘客或攜帶物的電梯再開(kāi)門視頻監(jiān)控裝置，該裝置在不改變?cè)须娞蒉I門的結(jié)構(gòu)前提下，解決了紅外光幕可靠性不夠的問(wèn)題。但該電梯視頻光幕僅僅是應(yīng)用于電梯再開(kāi)門系統(tǒng)，不能防范電梯開(kāi)門時(shí)小孩將手或者衣服靠在廳門上導(dǎo)致夾傷人的情況的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低廉、抗干擾性能好的電梯廳門防拖拽視頻光幕系統(tǒng)，該系統(tǒng)有效地防范了電梯開(kāi)門時(shí)小孩將手或者衣服靠在廳門上導(dǎo)致夾傷人的情況的發(fā)生。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，包括攝像頭，所述攝像頭連接有一根據(jù)該攝像頭獲取的圖像信息進(jìn)行防拖拽控制的視頻光幕單元，所述攝像頭位于電梯廳門頂端，用于檢測(cè)電梯廳門外的圖像；所述視頻光幕單元通過(guò)有線或者無(wú)線通信方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述視頻光幕單元包括一進(jìn)行數(shù)字圖像處理的微處理器，所述微處理器通過(guò)USB接口與所述攝像頭連接，以接收位于電梯廳門頂端的攝像頭采集到的電梯廳門外的圖像，所述微處理器經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法判斷后通過(guò)通信接口向控制單元發(fā)送停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述通信接口為UART串口、無(wú)線通信模塊或者以太網(wǎng)接口。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微處理器采用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法為幀間差分法、背景減除法或者光流法。進(jìn)一步作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述微處理器對(duì)接收的來(lái)自廳門外的圖像信息進(jìn)行區(qū)分，將接收的圖像信息的檢測(cè)區(qū)域限定在預(yù)設(shè)的高度值內(nèi)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述圖像信息的檢測(cè)區(qū)域分為第一檢測(cè)區(qū)域和第二檢測(cè)區(qū)域，所述第一檢測(cè)區(qū)域?yàn)殡娞輳d門外靠近廳門門框的對(duì)稱區(qū)域，所述第二檢測(cè)區(qū)域?yàn)闉殡娞輳d門外遠(yuǎn)離廳門門框的對(duì)稱區(qū)域；當(dāng)在第一檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到外界物體附在廳門上時(shí)，微處理器向控制單元發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)；當(dāng)在第二檢測(cè)區(qū)域內(nèi)檢測(cè)到外界物體附在廳門上并隨廳門以大于等于預(yù)定義速度移動(dòng)時(shí)，微處理器向控制單元發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)微處理器檢測(cè)到附在廳門上的外界物體離開(kāi)廳門時(shí)，自動(dòng)撤銷向控制單元發(fā)出的停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微處理器連接有報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊為蜂鳴器，當(dāng)微處理器發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器發(fā)出蜂鳴報(bào)警聲，當(dāng)微處理器撤銷停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器停止蜂鳴報(bào)警聲。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)攝像頭采集到的圖像，對(duì)廳門上的特定區(qū)域進(jìn)行有區(qū)分地檢測(cè)，既有效地防范了電梯開(kāi)門時(shí)小孩將手或者衣服靠在廳門上導(dǎo)致夾傷人的情況的發(fā)生，又最大程度地防止了誤停止開(kāi)門現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)視頻光幕單元自動(dòng)檢測(cè)到附在廳門上的物體離開(kāi)廳門時(shí)，自動(dòng)撤銷停止開(kāi)門信號(hào)，并撤銷蜂鳴報(bào)警聲，大大提高了視頻光幕系統(tǒng)的檢測(cè)的自適應(yīng)性。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明
圖1是本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)采用有線通信時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)采用無(wú)線通信時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)域示意圖； 圖4是本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕單元實(shí)施例的原理框圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，電梯設(shè)有轎廂30，轎廂 30上有設(shè)有供乘客進(jìn)出的轎門31，各樓層在電梯停置處與轎門31對(duì)應(yīng)設(shè)置有廳門10，通過(guò)對(duì)廳門10外特定區(qū)域的圖像信息進(jìn)行檢測(cè)，以防止電梯開(kāi)門時(shí)小孩將手或者衣服靠在廳門上導(dǎo)致夾傷人的情況的發(fā)生。該視頻光幕系統(tǒng)包括攝像頭11，所述攝像頭11位于電梯廳門10頂端，用于檢測(cè)電梯廳門10外的圖像；所述攝像頭11連接有一根據(jù)該攝像頭獲取的圖像信息進(jìn)行防拖拽控制的視頻光幕單元20，所述視頻光幕單元20通過(guò)有線或者無(wú)線通信方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元40連接。參照?qǐng)D1，位于各樓層廳門10頂上靠近轎門31側(cè)位置的視頻光幕單元20通過(guò)有線通信的方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元40連接。參照?qǐng)D2，位于各樓層廳門10頂上靠近轎門31側(cè)位置的視頻光幕單元20采用無(wú)線通信的方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元40連接。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，參照?qǐng)D4，所述視頻光幕單元20包括一進(jìn)行數(shù)字圖像處理的微處理器21，所述微處理器21通過(guò)USB接口 22與所述攝像頭11連接，以接收位于電梯廳門頂端的攝像頭11采集到的電梯廳門10外的圖像，所述微處理器21經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法判斷后通過(guò)通信接口向控制單元40發(fā)送停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微處理器21采用的通信接口為UART串口 23、無(wú)線通信模塊M或者以太網(wǎng)接口 25。所述微處理器21通過(guò)UART串口 23與控制單元40建立有線連接或者通過(guò)無(wú)線通信模塊M與控制單元40建立無(wú)線連接。微處理器21進(jìn)一步通過(guò)以太網(wǎng)接口 25進(jìn)行系統(tǒng)的程序調(diào)試與下載。優(yōu)選的，微處理器21采用三星公司生產(chǎn)的S3C6410 ARMll微處理器，微處理器21 包括為系統(tǒng)供電的電源28和提供系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的晶振四，微處理器21通過(guò)存儲(chǔ)端口連接有 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器) 和 NAND FLASH 27，微處理器21支持從NAND FLASH 27啟動(dòng)，而NAND FLASH 27具有容量大，價(jià)格低的特點(diǎn)，本發(fā)明采用NAND FLASH 27和SDRAM沈的結(jié)合降低了系統(tǒng)的成本。進(jìn)一步，微處理器21還包括提供報(bào)警的蜂鳴器211和提供顯示信息的顯示屏212。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)是在運(yùn)動(dòng)序列圖像中檢測(cè)出人們感興趣的目標(biāo)。根據(jù)攝像頭與背景之間是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的算法分為靜態(tài)背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)。所謂靜態(tài)背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)就是攝像頭在監(jiān)視過(guò)程中保持靜止，只有目標(biāo)狀態(tài)在攝像頭的視場(chǎng)內(nèi)發(fā)生改變；所謂動(dòng)態(tài)背景下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)就是攝像頭在監(jiān)視過(guò)程中發(fā)生了移動(dòng)，例如平動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等，同時(shí)目標(biāo)在攝像頭的視場(chǎng)內(nèi)也發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明所要解決的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)主要涉及靜態(tài)背景下運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式， 所述微處理器21采用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法為幀間差分法、背景減除法或者光流法。所述幀間差分法(Fame difference method)是在連續(xù)的圖像序列中兩個(gè)或者三個(gè)相鄰幀間，采用逐像素的差分并列閾值化來(lái)提取出圖像中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，它能較快的檢測(cè)出視頻圖像中發(fā)生變化的部分。所述背景減除法(Background subtraction method)是目前目標(biāo)檢測(cè)中最常用的方法之一，它將圖像分為背景和前景，對(duì)背景進(jìn)行建模，然后用當(dāng)前幀與背景圖像的差分來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域。所述光流法(Optical flow method)是由Gibson于1950年首先提出的，是目前研究比較多的方法，光流反映了在一定時(shí)間間隔內(nèi)由于運(yùn)動(dòng)所造成的圖像變化，對(duì)圖形的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)進(jìn)行估計(jì)，將相似的運(yùn)動(dòng)矢量合并成為運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，然后利用運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的矢量流特征， 如大小和方向等來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域。進(jìn)一步作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述微處理器21對(duì)接收的來(lái)自廳門10外的圖像信息進(jìn)行區(qū)分，將接收的圖像信息的檢測(cè)區(qū)域限定在預(yù)設(shè)的高度值內(nèi)，例如預(yù)定的高度值設(shè)定為1. 2米，因?yàn)殡娞輰?shí)際運(yùn)行過(guò)程中，多為小孩有無(wú)意識(shí)靠在電梯廳門10外的行為，通過(guò)設(shè)定高度值可以減少誤操作導(dǎo)致的停止開(kāi)門信號(hào)的次數(shù)，以提高系統(tǒng)檢測(cè)的可靠性和有效性。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，預(yù)設(shè)的高度值可根據(jù)電梯的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，參照?qǐng)D3，所述圖像信息的檢測(cè)區(qū)域分為第一檢測(cè)區(qū)域和第二檢測(cè)區(qū)域，所述第一檢測(cè)區(qū)域?yàn)殡娞輳d門10外靠近廳門門框的對(duì)稱區(qū)域16、 17，所述第二檢測(cè)區(qū)域?yàn)闉殡娞輳d門10外遠(yuǎn)離廳門門框的對(duì)稱區(qū)域18、19 ；當(dāng)在第一檢測(cè)區(qū)域16、17內(nèi)檢測(cè)到外界物體(大于一定面積的有效物體)附在廳門10上時(shí)，微處理器21 向控制單元40發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)；當(dāng)在第二檢測(cè)區(qū)域18、19內(nèi)檢測(cè)到外界物體附在廳門 10上并隨廳門10以大于等于預(yù)定義速度V移動(dòng)時(shí)，微處理器21向控制單元40發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，當(dāng)微處理器檢21測(cè)到附在廳門10上的外界物體離開(kāi)廳門10時(shí)，自動(dòng)撤銷向控制單元40發(fā)出的停止開(kāi)門信號(hào)。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述微處理器21連接有報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊為蜂鳴器211，當(dāng)微處理器21發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器211發(fā)出蜂鳴報(bào)警聲，當(dāng)微處理器 21撤銷停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器211停止蜂鳴報(bào)警聲。以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可以作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，包括攝像頭(11)，所述攝像頭(11)連接有一根據(jù)該攝像頭(11)獲取的圖像信息進(jìn)行防拖拽控制的視頻光幕單元(20)，其特征在于所述攝像頭(11)位于電梯廳門(10)頂端，用于檢測(cè)電梯廳門(10)外的圖像；所述視頻光幕單元(20)通過(guò)有線或者無(wú)線通信方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元(40)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述視頻光幕單元(20 )包括一進(jìn)行數(shù)字圖像處理的微處理器(21)，所述微處理器(21)通過(guò)USB接口(22)與所述攝像頭(11)連接，以接收位于電梯廳門頂端的攝像頭(11)采集到的電梯廳門(10)外的圖像，所述微處理器(21)經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法判斷后通過(guò)通信接口向控制單元(40)發(fā)送停止開(kāi)門信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述通信接口為UART串口(23)、無(wú)線通信模塊(24)或者以太網(wǎng)接口(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器(21)采用的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)算法為幀間差分法、背景減除法或者光流法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器(21)對(duì)接收的來(lái)自廳門外的圖像信息進(jìn)行區(qū)分，將接收的圖像信息的檢測(cè)區(qū)域限定在預(yù)設(shè)的高度值內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述圖像信息的檢測(cè)區(qū)域分為第一檢測(cè)區(qū)域和第二檢測(cè)區(qū)域，所述第一檢測(cè)區(qū)域?yàn)殡娞輳d門外靠近廳門(10)門框的對(duì)稱區(qū)域(16、17)，所述第二檢測(cè)區(qū)域?yàn)闉殡娞輳d門外遠(yuǎn)離廳門(10)門框的對(duì)稱區(qū)域(18、19);當(dāng)在第一檢測(cè)區(qū)域(16、17)內(nèi)檢測(cè)到外界物體附在廳門(10)上時(shí)， 微處理器向控制單元發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)；當(dāng)在第二檢測(cè)區(qū)域(18、19)內(nèi)檢測(cè)到外界物體附在廳門(10)上并隨廳門(10)以大于等于預(yù)定義速度(V)移動(dòng)時(shí)，微處理器(21)向控制單元(40)發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)微處理器(21)檢測(cè)到附在廳門(10)上的外界物體離開(kāi)廳門(10)時(shí)，自動(dòng)撤銷向控制單元(40) 發(fā)出的停止開(kāi)門信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，其特征在于所述微處理器(21)連接有報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊為蜂鳴器(211)，當(dāng)微處理器(21)發(fā)出停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器(211)發(fā)出蜂鳴報(bào)警聲，當(dāng)微處理器(21)撤銷停止開(kāi)門信號(hào)時(shí)，蜂鳴器 (211)停止蜂鳴報(bào)警聲。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)，包括攝像頭,所述攝像頭連接有一根據(jù)該攝像頭獲取的圖像信息進(jìn)行防拖拽控制的視頻光幕單元，所述攝像頭位于電梯廳門頂端，用于檢測(cè)電梯廳門外的圖像；所述視頻光幕單元通過(guò)有線或者無(wú)線通信方式與位于電梯控制柜側(cè)的控制單元連接。本發(fā)明通過(guò)攝像頭采集到的圖像，對(duì)廳門上的特定區(qū)域進(jìn)行有區(qū)分地檢測(cè)，既有效地防范了電梯開(kāi)門時(shí)小孩將手或者衣服靠在廳門上導(dǎo)致夾傷人的情況的發(fā)生，又最大程度地防止了誤停止開(kāi)門現(xiàn)象的發(fā)生。視頻光幕單元在檢測(cè)到外界物體離開(kāi)廳門時(shí)自動(dòng)撤銷停止開(kāi)門信號(hào)。本發(fā)明電梯廳門防拖拽的視頻光幕系統(tǒng)適用于高層建筑內(nèi)的電梯系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)B66B13/26GK102556813SQ20121000342
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月7日
發(fā)明者吳榮燕, 曾紀(jì)凱, 曾鐵軍, 李晉文, 李湘, 梁家健, 肖金鳳, 趙立宏 申請(qǐng)人:南華大學(xué), 廣州永日電梯有限公司