一种电梯轿厢内儿童识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种电梯轿厢内儿童识别方法。
【背景技术】
[0002]电梯是现代城市中不可或缺的垂直交通工具。随着高层建筑数目的不断增加，电梯的数量也在与日倶增。
[0003]然而，由于电梯具有特种设备的属性，其使用带有一定的危险性，这从电梯监管部门每隔固定时间对电梯维护一次可见一斑。成人对电梯操作的可控性和对危险的预知性决定了比儿童乘坐电梯更加安全，如果是儿童乘坐电梯，则危险性大增。
[0004]现有技术中仅仅出现了一些对电梯轿厢内部进行图像实时监控的技术方案，图像数据的处理仍停留在后方人工肉眼识别的阶段，其监控的智能化水平不高，对于儿童乘坐电梯的情况难以立即给予鉴别。
[0005]因而，为了提高电梯的安全性和智能化水平，需要一种电梯轿厢内儿童识别方法，能够精确识别到电梯轿厢内儿童的存在，并向电梯监控部门和人员提供相关?目息，提尚电梯监控部门和人员的警惕性，避免电梯事故发生。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种电梯轿厢内儿童识别方法，通过背景灰度阈值确定子设备首先确定背景灰度阈值，随后通过图像预处理子设备、背景分离子设备和目标识别子设备依次对电梯轿厢图像执行图像预处理、背景精确分离和目标精确识别的操作，从而准确鉴别儿童是否存在于电梯轿厢内，同时，本发明的各个图像处理设备与电梯主体结构合理地结合在一起，保证在监控的同时不妨碍电梯的正常运行。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种电梯轿厢内儿童识别方法，该方法包括下列步骤:1)提供一种电梯轿厢内儿童识别系统，以及2)使用所述系统来进行识别，所述系统包括摄像设备、儿童检测设备和数字信号处理器，所述摄像设备用于对所述电梯的轿厢进行拍摄以获得实时轿厢图像，所述儿童检测设备与所述摄像设备连接，用于对所述实时轿厢图像进行图像处理，所述数字信号处理器与所述儿童检测设备连接，用于基于所述图像处理结果确定儿童相关报警策略。
[0008]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中，还包括:存储设备，用于预先存储基准灰度电梯图像、预设灰度阈值和基准儿童形状模板，所述基准灰度电梯图像为预先对容纳人体的轿厢进行拍摄所获得的图像，所述基准儿童形状模板为预先对基准儿童图像进行儿童轮廓提取而获得，所述基准儿童图像为预先对儿童拍摄所获得的图像；电梯供电电源，包括太阳能供电器件、不间断电源器件、市电接入器件、切换开关和切换控制器，所述切换开关与所述太阳能供电器件、所述不间断电源器件和所述市电接入设备分别连接，所述切换控制器与所述切换开关连接，当所述切换控制器检测到市电正常供应时，将所述切换开关切换到所述市电接入器件以由市电提供供电，当所述切换控制器检测到市电供应中断时，将所述切换开关切换到所述不间断电源器件以由所述不间断电源器件提供供电，所述切换控制器还在所述不间断电源器件提供供电期间，根据所述不间断电源器件的剩余电量决定是否控制所述切换开关切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电；电梯主体结构，由电梯轿体设备、机房控制设备、井道控制设备和层站控制设备组成，所述电梯轿体设备包括井道传感器、开门机、紧急终端开关、导靴、轿内操纵箱、轿架、轿门、安全钳、随行电缆和轿厢，所述井道传感器、所述开门机、所述紧急终端开关和所述导靴都设置在所述轿厢的顶部，所述轿内操纵箱设置在所述轿厢的内部，所述轿架设置在所述轿厢的外部周围，用于固定所述轿厢，所述安全钳设置在所述轿厢的底部，所述随行电缆设置在所述轿厢的外侧，所述机房控制设备包括减速器、拽引轮、导向轮、限速器、制动器、拽引机和电源开关，所述井道控制设备包括导轨支架、拽引钢丝绳、开关碰铁、导轨、对重、补偿链、补偿链导轮、张紧装置、绳头组合和缓冲器，所述对重通过所述绳头组合固定在所述轿厢的下方，所述补偿链、所述补偿链导轮和所述张紧装置按照从上到下的顺序依次设置在所述对重的下方，所述层站控制设备设置在每一层楼层上，包括呼梯盒、层楼指示灯和层门；所述摄像设备包括减震底架、前盖玻璃、镜头、滤镜、成像电子单元、亮度传感器和照明光源，所述成像电子单元为CCD视觉传感器或CMOS视觉传感器中的一种，所述亮度传感器用于检测环境亮度，所述照明光源与所述亮度传感器连接，用于基于所述环境亮度调整其提供的、用于辅助成像电子单元拍摄的照明光强度；所述儿童检测设备与所述摄像设备和所述存储设备分别连接，以接收所述实时轿厢图像，所述儿童检测设备包括图像预处理子设备、背景灰度阈值确定子设备、背景分离子设备和目标识别子设备；所述背景灰度阈值确定子设备与所述存储设备连接，从0-255中依次选择灰度值作为预选灰度值，将所述基准灰度电梯图像中每一像素灰度值与所述预选灰度值相减以获得每一个像素的灰度差值，将每一个像素的灰度差值的平方相加，相加后的值除以所述基准灰度电梯图像中像素总数以获得阈值选择评估数据，取数值最小的阈值选择评估数据所对应的预选灰度值作为背景灰度阈值；所述图像预处理子设备、所述背景分离子设备和所述目标识别子设备联合用于对所述实时轿厢图像执行图像处理:所述图像预处理子设备与所述摄像设备连接，用于对所述实时轿厢图像依次执行边缘增强、自适应递归滤波和灰度化处理，以获得对应的灰度化轿厢图像；所述背景分离子设备与所述图像预处理子设备和所述背景灰度阈值确定子设备分别连接，将所述灰度化轿厢图像中的每一像素的灰度值减去所述背景灰度阈值后取绝对值以获取对应的去背景灰度化图像；所述目标识别子设备与所述背景分离子设备和所述存储设备分别连接，将所述去背景灰度化图像中具有灰度值大于等于所述预设灰度阈值的所有像素组成目标灰度子图像并输出；所述数字信号处理器与所述儿童检测设备和所述存储设备分别连接，在所述目标灰度子图像中寻找与所述基准儿童形状模板匹配的儿童目标，并在匹配成功时发出存在儿童信号，否则发出无儿童信号；无线通信设备，与所述数字信号处理器和所述儿童检测设备分别连接，用于在接收到所述存在儿童信号时，将所述实时轿厢图像进行MPEG-4压缩编码，并将压缩编码后的压缩轿厢图像和所述存在儿童信号通过无线通信网络发送到电梯负责单位的内部网络或电梯负责人的移动终端；语音报警设备，与所述数字信号处理器连接，用于在接收到所述存在儿童信号时，播放与所述存在儿童信号对应的语音报警文件；显示设备，与所述数字信号处理器和所述儿童检测设备分别连接，用于在接收到所述存在儿童信号时，显示所述实时轿厢图像和与所述存在儿童信号对应的报警文字；其中，所述图像预处理子设备、所述背景灰度阈值确定子设备、所述背景分离子设备和所述目标识别子设备分别采用不同的FPGA芯片来实现。
[0009]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中，还包括:USB通信接口，用于将外部U盘中的基准灰度电梯图像、预设灰度阈值和基准儿童形状模板转发到所述存储设备进行保存。
[0010]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中:所述显示设备与所述机房控制设备一起被设置在所述电梯所在楼房的顶部位置。
[0011]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中:所述电梯供电电源与所述机房控制设备一起被设置在所述电梯所在楼房的顶部位置。
[0012]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中:所述无线通信网络为GPRS通信网络、3G通信网络或4G通信网络中的一种。
[0013]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中:所述数字信号处理器在发出所述无儿童信号时，控制所述无线通信设备、所述语音报警设备和所述显示设备进入省电模式。
[0014]更具体地，在所述电梯轿厢内儿童识别系统中:所述数字信号处理器在发出所述存在儿童信号时，将所述无线通信设备、所述语音报警设备和所述显示设备从省电模式中唤醒。
【附图说明】
[0015]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0016]图1为根据本发明实施方案示出的电梯轿厢内儿童识别系统的结构方框图。
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图对本发明的电梯轿厢内儿童识别系统的实施方案进行详细说明。
[0018]现有技术中，尚未出现对电梯轿厢儿童识别的技术方案，而且现有技术中其他领域对儿童识别的技术方案其识别算法精度不高，不能准确地剥离场地背景，容易造成误判的情况出现。
[0019]为了克服上述不足，本发明搭建了一种电梯轿厢内儿童识别系统，采用高精度的图像识别机制完成对儿童的准确识别，同时在进行图像识别之际