一种基于图像识别的站台门防夹检测系统的制作方法

本实用新型属于站台门安全检测技术领域，具体涉及一种基于图像识别的站台门防夹检测系统。

背景技术：

随着城市化进程的不断加快，轨道交通的应用也越来越普遍。相较于其他城市交通系统而言，轨道交通的运量大、准点率高，能极大方便人们的出行，而且轨道交通往往不占用汽车、公交的路面行车空间，对于改善城市拥堵问题有着十分显著的作用。

在轨道交通的运营过程中，一般会在其站台上设置站台门系统，用于将站台和轨行区分开，并实现乘客的上下车。由于考虑到列车运行过程中的列车限界，站台门系统的设置往往需要满足与停站的列车之间有一定的间距，使得站台门系统与停站列车之间存在一定宽度的间隙，导致站台门系统在运行过程中存在一定的安全隐患。近年来，轨道交通乘客被夹在关闭的站台门与列车门之间的事故屡见不鲜，这种事故尤其容易发生在站台门和列车门即将关闭时乘客仍想强行挤上车的情形，或者上下列车时拥挤的情形。

显然，为提升轨道交通运营的安全性，首先需要乘客提高安全意识，安全乘车；其次，也需要对现有轨道交通车站进行相关的改进，以提升车站运行的安全性。因此，不少运营部门在轨道交通站台上增设了防夹安全措施，现有的防夹安全措施一般有如下几种：1、在站台门的滑动门边缘加装安全挡板，以其减小列车门与站台门之间间隙，降低乘客进入间隙的可能性。该方法往往只能阻止乘客主动进入间隙区，却不能防止乘客被动由车内挤入该间隙，此时列车启动则危险性更大；2、在车站设置对射式主动红外线探测系统，其通常包括分设于站台两侧的红外发射管和红外光电接收管，由红外发射管向站台门与列车之间的空间内发射红外光信号，并由红外光电接收管对其进行接收。当站台门与列车之间有障碍物时，红外接收管不能接收到对面发出的红外光信号而发出报警。上述方法虽然能一定程度上提升站台门系统的安全性，但是由于红外发射管发出光束的发散角和光斑往往较大，传输时功率密度衰减大，在窄间隙传输时容易出现乱反射现象而发生漏报警或者乱报警，导致准确性较差，存在一定的局限性；3、在车站设置对射式激光探测系统，通过在车站两端分别设置激光发射机和终端接收机，由激光发射机向终端接收机发射激光信号，再由接收机将接收到的调制光信号转换成相应的电信号，当光束被遮断时，则向控制主机发出报警信号，以确保站台门系统运行的安全性。上述系统能一定程度上提升站台运营的安全性，减少乘客被夹在站台门和车体之前的情况产生。但是，由于上述激光检测时点对点检测，对检测设备的设置精度要求很高，再加上激光对射的距离往往较远，一旦检测设备发生轻微的偏差，就会导致检测结果的失准，出现漏报、错报的事故，再加上现有的激光检测系统往往需要侵入限界，对检测系统的设置稳定性和列车的运行安全性存在一定的影响；同时，现有的激光检测系统在长期使用过程中，通常会因为环境的振动产生位移，导致对射出现偏差而报错，需要经常人为进行检修和维护，增加车站的运营成本，造成极大的不便。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种基于图像识别的站台门防夹检测系统，其通过在站台两端对应列车轨行区域分别设置激光发射组件和激光接收组件，由激光发射器在具有一定投影面积的投影板上发射可见激光光束，并检测光束形成的光斑数量与工作的激光发射器竖向是否相等，以此判断两组件之间是否有人或物存在，通过该防夹检测系统，能有效实现点对面的检测，确保检测的准确性，减少漏检、错检的情况发生，提升轨道交通站台运营过程中的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于图像识别的站台门防夹检测系统，其特征在于，包括分设于站台板沿纵向两端的激光发射组件和激光接收组件，以及对应所述激光接收组件对应设置的图像识别单元；其中，

所述站台板的两端顶面上分别对应所述激光发射组件和所述激光接收组件开设有滑槽，即第一滑槽和第二滑槽，两所述滑槽分别贯穿所述站台板靠近轨行区域的侧壁面，且两所述滑槽分别伸入列车限界中，并从伸入所述列车限界的一端向背离该列车限界的方向延伸；

所述激光发射组件包括至少一个可发射可见激光的激光发射器和竖向设置的第一立柱，以及与所述第一立柱底部固定连接的第一滑动块；所述激光发射器固定连接在所述第一立柱的外周，并使得该激光发射器发出的可见激光光束沿纵向射出；且所述第一滑动块对应嵌入所述第一滑槽中，并可在该第一滑槽中沿滑槽长度方向往复移动，以带动所述激光发射器伸入或者远离所述列车限界；

所述激光接收组件包括分别沿竖向设置的投影板和第二立柱，所述投影板以侧边固定在该第二立柱外周，且所述投影板为板面不平行于纵向的板状结构，其可与全部所述激光发射器在同时伸入所述列车限界时在纵向上相对，并在两组件之间未有阻隔物时接收由所述激光发射组件发射出的所有可见激光，以及在该投影板的板面上显示出对应各可见激光的光斑；同时，对应所述第二立柱设置有第二滑动块，其对应嵌入所述第二滑槽中并与所述第二立柱的底部固定连接，以使得所述第二滑动块可通过在该第二滑槽中的往复移动来带动所述投影板伸入或者远离所述列车限界；

所述图像识别单元对应所述投影板设置，其可识别该投影板板面上的所有光斑，并可通过对比所述图像识别单元识别的光斑数量和所述激光发射组件发出的可见激光的光束数量，来判断两组件之间是否有人或物存在，从而实现站台门的防夹检测。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一滑槽和/或所述第二滑槽沿横向开设。

作为本实用新型的进一步改进，所述投影板的板面沿横向设置，即所述投影板的板面垂直于纵向。

作为本实用新型的进一步改进，所述激光发射器的数量为三个，各所述激光发射器在竖向上依次设置，并彼此对齐。

作为本实用新型的进一步改进，所述图像识别单元设置在所述激光接收组件一侧的端门上。

作为本实用新型的进一步改进，所述投影板的竖向长度为1.0～1.5m，进一步优选为1.2m。

作为本实用新型的进一步改进，所述投影板的底部与所述站台板顶面的距离0.1～0.3m。

作为本实用新型的进一步改进，所述图像识别单元为摄像机，其可识别的视场面积不小于所述投影板的板面面积。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的基于图像识别的站台门防夹检测系统，其通过在轨道交通站台两端的站台板上对应设置激光发射组件和激光接收组件，并对应两组件在站台板两端分别开设一端伸入列车限界的滑槽，以及在滑槽中分别设置滑动块，通过两滑动块在对应滑槽中的移动，对应带动激光发射组件和激光接收组件移动，使得站台门防夹检测系统可在列车运行时远离列车限界，并在检测时伸入列车限界中，从而可有效减少防夹检测系统可能对列车的剐蹭，并同时大大提升防夹检测的准确性，确保列车的安全运行，提升防夹检测系统的设置稳定性，延长防夹检测系统的使用寿命；

(2)本实用新型的基于图像识别的站台门防夹检测系统，其通过对应设置激光发射器、投射板和图像识别单元，由激光发射器向投射板发射可见激光，并由图像识别单元对应识别的检测光斑的数量，通过光斑数量与工作的激光发射器数量的对比，可有效确定是否有人或物夹在站台门和列车之间，且由于投射板不平行于纵向，一定程度上实现了点对面的检测，有效确保了检测的准确性，减少了漏检、错检的情况发生，充分确保了轨道交通站台运营过程中的安全性；

(3)本实用新型的基于图像识别的站台门防夹检测系统，其可通过对应滑动块在滑槽中的短距离移动来实现站台门防夹检测系统的校准，且校准过程可在车站空窗时间内自动完成，不影响车站的正常使用，防夹检测系统的校准控制过程简单，准确性高，能有效避免激光发射器与投射板的位置偏移，提升防夹检测系统的检测准确性；

(4)本实用新型的基于图像识别的站台门防夹检测系统的控制方法，其步骤简单，控制简便，能有效避免列车运行时站台门防夹检测系统对列车限界的侵入，确保列车出站前车体和站台门之间无人或物存在，充分保证站台运行的安全性；

(5)本实用新型的基于图像识别的站台门防夹检测系统，其结构简单，设置简便，能有效实现站台门组件和列车车体之间人或物的检测，确保车站运营的安全性，检测的准确性高，误差小，且防夹检测系统在列车运行时不侵入列车限界，能充分确保列车运行的稳定性，减少防夹检测系统对列车车体的损坏，防夹检测系统的使用寿命也较长，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的站台门防夹检测系统在未工作时的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的站台门防夹检测系统在工作时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中站台门防夹检测系统的激光发射组件未工作时的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中站台门防夹检测系统的激光接收组件未工作时的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中站台门防夹检测系统的激光发射组件工作时的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中站台门防夹检测系统的激光接收组件工作时的结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1.激光发射组件，101.激光发射器，102.第一立柱，103.第一滑动块；2.激光接收组件，201.投影板，202.图像识别单元，203.第二立柱，204.第二滑动块；3.站台板，301.第一滑槽，302.第二滑槽；4.站台门组件，401.端门，402.站台门。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型优选实施例中的站台门防夹检测系统如图1和2中所示，其中，图1为站台门防夹检测系统未工作时的状态示意图，图2为站台门防夹检测系统工作时的状态示意图。由图示不难看出，站台门防夹检测系统设置在轨道交通的直线站台上，具体而言，轨道交通的直线站台包括对应列车轨行区域设置的站台板3，在站台板3上对应设置有站台门组件4，显而易见地，站台门组件4对应列车的停车区域设置，其包括分设于两端的端门401和沿直线设置于两端门401之间的站台门402，优选实施例中的站台门402包括对应列车车体设置的安全门和对应列车车门设置的滑移门；进一步地，以列车轨行方向为纵向，则站台门402沿纵向设置，而端门401优选沿横向设置，且站台门402的两端对应连接端门401靠近轨行区域的一侧。

进一步地，站台门防夹检测系统设置在站台门组件4两侧的站台板3上，并优选设置在靠近轨行区域的一侧，且优选实施例中的站台门防夹检测系统包括分设于站台板3沿纵向两端的激光发射组件1和激光接收组件2。其中，激光发射组件1包括多个激光发射器101，优选实施例中为沿竖向间隔设置的三个，如图1和图2中所示；且优选实施例中的激光接收组件2对应激光发射组件1设置，并能接收和识别来自激光发射组件1的激光信号。同时，在站台板3沿纵向的两端，分别对应激光发射组件1和激光接收组件2开设有滑槽，即对应激光发射组件1设置的第一滑槽301和对应激光接收组件2设置的第二滑槽302，优选实施例中第一滑槽301和/或第二滑槽302的横截面呈“倒t形”，以用于与对应立柱和滑块匹配。

进一步具体地，优选实施例中的第一滑槽301和/或第二滑槽302沿横向开设，并贯穿站台板3靠近轨行区域一侧的侧壁，如图3～6中所示。当然，第一滑槽301和/或第二滑槽302可沿横向开设，也可沿斜向开设，只要满足激光发射组件1和/或激光接收组件2可进入和远离列车限界的需要即可。

进一步地，优选实施例中的激光发射组件1和激光接收组件2可在不接触列车车体的情况下伸入列车限界中，激光发射组件1和激光接收组件2在伸入列车限界后优选沿纵向对正，且激光发射组件1可对应发射多束可见激光光束到激光接收组件2，并由激光接收组件2对应接收和检测，继而通过判断是否有足够多的激光光束打到激光接收组件2上，以此来判断激光发射组件1与激光接收组件2之间是否有人或物存在。

进一步地，优选实施例中的激光发射组件1包括竖向层叠设置的三个激光发射器101和对应激光发射器101设置的第一立柱102，以及对应第一立柱102与第一滑槽301设置的第一滑动块103，如图3和图5中所示。其中，第一立柱102呈竖向设置的杆状结构，其底部对应连接在第一滑动块103上，且第一滑动块103对应嵌入第一滑槽301中，并可在第一滑槽301中往复移动；进一步地，第一立柱102的顶部伸出站台板3的顶面，各激光发射器301对应固定在第一立柱102外周上，且各激光发射器301发射出的激光优选沿纵向传递。此外，优选实施例中第一滑动块103在第一滑槽301中的对应滑动控制可通过螺纹丝杆副、牵引轨道、或者齿轮-齿条组件等传动形式实现，在此不做具体限定。

进一步地，优选实施例中的激光接收组件2包括呈“薄板”结构的投影板201和对应投影板201设置的图像识别单元202，以及对应投影板201设置的第二立柱203和第二滑动块204，如图4和图6中所示。其中，投影板201和第二立柱203分别沿竖向设置，且投影板201的板面优选沿横向设置，以及投影板201优选以其一侧边固定在第二立柱203上，投影板201连接第二立柱203的侧边优选为背离轨行区域一侧的侧边，以保证投影板201可在第二立柱203的带动下伸出站台板3靠近轨行区域一侧的侧壁；进一步地，优选实施例中的第二立柱203以其底部对应连接嵌入第二滑槽302中的第二滑动块204，并可通过第二滑动块204在第二滑槽302中的滑动，实现投影板201进入列车限界或远离列车限界的控制。

进一步地，优选实施例中的图像识别单元202为摄像机，其可进一步优选设置在投影板201一侧的端门401上，且其镜头优选对正侵入列车限界后的投影板201的板面，并可识别该板面上接收到的可见激光光斑，并可根据检测结果判断是否反馈“不正常信号”。具体来说，当激光发射组件1中设置的激光发射器101为n时(n为≥1的整数)，若图像识别单元202检测出的光斑数量小于n，则此时反馈“不正常”信号，表明激光发射组件1和激光接收组件2之间有人或物存在。为提升图像识别单元202的识别准确性，优选实施例中图像识别单元202的识别范围大于投影板201的接收板面的面积。

进一步地，优选实施例中激光发射组件1在未工作时位于第一滑槽301背离轨行区域的一侧，且激光接收组件2在未工作时位于第二滑槽303背离轨行区域的一侧，以保证激光发射组件1和激光接收组件2的设置不影响列车的正常运行，为提升控制的准确性，优选实施例中第一滑槽301和第二滑槽302的长度相等，且均沿横向开设，继而第一滑动块103和第二滑动块204可分别在对应滑槽中滑动相同的距离，使得激光发射器101和投影板201分别伸入列车限界，并在纵向上对正。

进一步优选地，优选实施例中投影板201的竖向长度为1m～1.5m，并进一步具体优选为1.2m。当然，激光感应器201的底部可高于站台板3的顶面设置，并可优选高于该站台板顶面10～30cm，以确保对应站台门402设置的挡板等结构不对站台门防夹检测系统的工作产生干涉。进一步优选地，站台门防夹检测系统可在列车停稳后立即开始工作，也可在站台门准备关闭前一定时间内开始工作，同时，激光发射器101和投影板201伸入列车限界后，激光发射器101可立即开始工作，也可在站台门准备关闭时开始发射可见激光束。总之，站台门防夹检测系统的工作时间区间可根据实际需要进行调整，调整空间大，灵活度高。

此外，在长时间的往复摆动后，激光发射组件1与激光接收组件2之间的对正关系可能会发生些许偏移，因此需要对激光发射组件1和激光接收组件2的对正关系进行校准，确保激光发射器101和投影板201伸入列车限界后，激光发射组件1的可见激光光束可在无阻隔物隔断的情况下准确打到投影板201的投影面中部，而激光发射组件1与激光接收组件2之间的位置校准可在车站的空窗时间内完成，通过第一滑动块103和/或第二滑动块204在对应滑动槽中的位置微调，可完成校准过程，校准完成后，将第一滑动块103和第二滑动块204单次移动的长度设置为相同，便可有效保证激光发射器101和投影板201的准确收回和准确对正。

进一步地，本实用新型优选实施例中站台门防夹检测系统在实际应用时，其控制方法可优选包括如下步骤：

s1：在列车进站前，激光发射组件1和激光接收组件2处于未工作状态，两者不侵入列车的限界，且激光发射器101与投影板201优选在纵向上由两端门401阻断，即两者均不突出于站台门402靠近轨行区域的一侧端面；

s2：在列车进站停稳后，对应列车车门的滑动门开始工作，乘客开始上下列车；同时，激光发射组件1和激光接收组件2接收信号开始移动，分别由第一滑动块103和第二滑动块204驱动而向靠近轨行区域的一侧移动，进而激光发射器101和投影板201分别伸入列车限界中并沿纵向对正；

s3：激光发射组件1和激光接收组件2开始工作，各激光发射器101产生可见激光光束并对应发射到投影板201上，且图像识别单元202开始工作，检测可见激光光束在投影板201上形成的光斑数量；

s4：在列车即将出站前，车站的站台门开始缓慢关闭，此时，由激光接收组件2对应反馈信号到列车和/或车站控制室，进而根据激光接收组件2反馈的信号，判断站台门是否需要紧急停止关闭，且判断列车是否可以从车站开出；

具体而言，当图像识别单元202识别到的光斑数量与激光发射器101的工作数量相等时，表明站台门组件和列车车体之间并未夹有人或物，此时反馈“正常”信号，站台门可对应关闭，列车可在站台门关闭后出站。

当图像识别单元202识别到的光斑数量与激光发射器101的工作数量不相等时，则表明站台门组件和列车车体之间夹有人或物，此时反馈“非正常”信号，站台门暂缓关闭，列车暂停出站。

在反馈“非正常”信号之前，激光发射器101的位置可在第一滑动块103的驱动下进行微调，若微调后投影板201能接收到与激光发射器101的工作数量相等的光斑数时，则反馈“正常”信号；若微调后投影板201仍无法检测到对应数量的光斑数时，则反馈“非正常”信号，站台门暂缓关闭，列车暂停出站。

s5：当列车准备出站时(已确保站台门和列车车体之间并未夹有人或物)，在站台门关闭的同时，列车开始启动，且激光发射组件1和激光接收组件2分别由第一滑动块103和第二滑动块204控制向两滑槽背离轨行区域的一侧移动，进而远离列车的轨行区，恢复初始状态。

本实用新型中对应轨道交通站台门设置的站台门防夹检测系统，其通过在站台两端对应列车轨行区域分别设置激光发射组件和激光接收组件，由激光发射组件在具有一定投影面积的投影板上发射可见激光光束，有效避免了原有点对点检测因轻微偏差所导致的检测误差，实现了点对面的检测，有效确保了检测的准确性，减少了漏检、错检的情况发生，充分确保了轨道交通站台运营过程中的安全性，且本实用新型中的激光发射组件和激光接收组件可在对应滑动块的驱动下在工作时伸入列车限界，并在未工作时远离列车限界，确保站台门防夹检测系统的设置不对列车的正常运行产生影响，也提升站台门防夹检测系统的设置稳定性，延长其使用寿命；此外，激光发射组件和激光接收组件可在车站空窗时间内对应由滑动块驱动进行对正微调，进而有效避免了站台门防夹检测系统受环境振动影响、维保时人为调整所造成的不对准问题，实现了防夹检测系统的自动校准，减少了人为检修、校准的工作量，提升了防夹检测系统工作的准确性。

本实用新型中的站台门防夹检测系统，其结构简单，设置简便，能有效实现站台门组件和列车车体之间人或物的检测，确保车站运营的安全性，检测的准确性高，误差小，且防夹检测系统在列车运行时不侵入列车限界，能充分确保列车运行的稳定性，减少防夹检测系统对列车车体的损坏，防夹检测系统的使用寿命也较长，具有较好的应用前景和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。