一种近距离非接触式的电梯按键面板及其控制方法

一种近距离非接触式的电梯按键面板及其控制方法
【专利说明】 一种近距离非接触式的电梯按键面板及其控制方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种电梯及其按键方法，尤其涉及一种近距离非接触式的电梯及其按键方法。
【背景技术】
[0003]传统电梯按键的控制技术，具体为用户直接接触按键面板选择要去的楼层或者开关门等功能，将此信号经电路传递给处理器，处理器控制机械控制系统调控电梯的运行，这种方式往往会在按键面板上留下手印或汗渍，既不安全也不卫生，尤其在医院等场所容易引起病菌的传播及交叉感染，存在隐患。
[0004]

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于提供一种安全卫生的近距离非接触式的电梯按键面板及其控制方法。
[0006]本发明的近距离非接触式的电梯按键面板，包括按键面板及处理器，在按键面板上部表面还依次设有红外激光器和摄像头，摄像头与红外激光器的连线垂直于按键面板表面，红外激光器向下发射红外线，摄像头镜头朝下，且摄像头镜头前装有红外带通滤光片，处理器分别与红外激光器和摄像头连接。
[0007]上述技术方案中，所述的红外激光器的输出功率大于50mW。
[0008]所述的摄像头视角大于120°。
[0009]所述的红外带通滤光片的光谱带通为800nm左右。
[0010]上述近距离非接触式的电梯按键面板的控制方法，包括如下步骤:
1)当手指位于按键面板前红外激光发射区域内，做出按键动作时，手指将红外光反射至摄像头，摄像头捕捉当前手指画面，并将该画面传输至处理器；
2)处理器对所接收的画面进行去噪处理，计算出手指轮廓的重心，再依据三角法红外测距原理计算出反射点的位置；
3)处理器将得出的反射点的位置与按键面板进行映射处理，比对得出相应的按键值，处理器依据得出的按键值对电梯进行相应的控制。
[0011]本发明的有益效果在于:本发明的电梯按键面板意在解决触摸式交互技术应用于公共设施领域时，在安全卫生方面的缺陷。本发明采用非接触式的电梯按键面板，实现了在面板的红外感应区域内无需接触按键，即可识别手的位置，判断用户的意图，整个按键过程安全卫生。可应用于医院、商场、车站等人流密集的公共场所，具有便捷实用的特点。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的电梯按键面板的结构示意图。
[0013]图2是本发明的电梯按键面板的原理示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0015]参照图1，本发明的近距离非接触式的电梯按键面板，包括按键面板3及处理器4，在按键面板3上部表面还依次设有红外激光器2和摄像头1，摄像头I与红外激光器2的连线垂直于按键面板3表面，红外激光器2向下发射红外线，摄像头I镜头朝下，且摄像头I镜头前装有红外带通滤光片，处理器4分别与红外激光器2和摄像头I连接。
[0016]上述技术方案中，所述的红外激光器的输出功率大于50mW。
[0017]所述的摄像头视角大于120°。
[0018]所述的红外带通滤光片的光谱带通为800nm左右。
[0019]上述近距离非接触式的电梯按键面板的控制方法，包括如下步骤:
1)当手指位于按键面板前红外激光发射区域内，做出按键动作时，手指将红外光反射至摄像头，摄像头捕捉当前手指画面，并将该画面传输至处理器；
2)处理器对所接收的画面进行去噪处理，计算出手指轮廓的重心，该过程可以采用基于开源发行的跨平台计算机视觉库系统即OpenCv库来实现，即先使用函数cvFindContoursO区分出处理过的图像的简单的轮廓并找到手的位置，再应用cvApproxPolyO对轮廓进行逼近计算，使得采纳范围增大，加强使用的方便性，确定了轮廓之后，利用cvMomentsO计算并确定轮廓即手指部分的重心，再依据三角法红外测距原理计算出反射点的位置；
3)处理器将得出的反射点的位置与按键面板进行映射处理，即将反射点位置映射到面板图案所在的平面内，将该映射点在该平面内的坐标值与预先标定好的每个按键的坐标值进行比对，得出相应的按键值，该过程可以由Vis1nPipeLine或Posit1nEstimator类下函数实现，处理器依据得出的按键值对电梯进行相应的控制。
[0020]本发明的原理如图2所示，红外激光器产生光线平面与按键面板平行，将摄像头放置于激光器上方并俯视光线平面，此时若手指接近面板，则会阻挡住激光的通路，产生反射，反射的光点画面会被摄像头捕捉到，传入到计算机，利用三角测距原理，得到手指位置，处理器将该手指位置向按键面板进行映射处理与比对，获得相应的按键值，判断出面板输入事件，依据分析得到的信号控制电梯运行。
【主权项】
1.一种近距离非接触式的电梯按键面板，包括按键面板(3)及处理器(4)，其特征在于，在按键面板(3 )上部表面还依次设有红外激光器(2 )和摄像头(I)，摄像头(I)与红外激光器(2)的连线垂直于按键面板(3)表面，红外激光器(2)向下发射红外线，摄像头(I)的镜头朝下，且摄像头(I)的镜头前装有红外带通滤光片，处理器(4)分别与红外激光器(2)和摄像头(I)连接。2.根据权利要求1所述的近距离非接触式的电梯按键面板，其特征在于，所述的红外激光器⑵的输出功率大于50mW。3.根据权利要求1所述的近距离非接触式的电梯按键面板，其特征在于，所述的摄像头(I)视角大于120°。4.一种近距离非接触式的电梯按键面板的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)当手指位于按键面板前红外激光发射区域内，做出按键动作时，手指将红外光反射至摄像头，摄像头捕捉当前手指画面，并将该画面传输至处理器； 2)处理器对所接收的画面进行去噪处理，计算出手指轮廓的重心，再依据三角法红外测距原理计算出反射点的位置； 3)处理器将得出的反射点的位置与按键面板进行映射处理，比对得出相应的按键值，处理器依据得出的按键值对电梯进行相应的控制。
【专利摘要】本发明公开了一种近距离非接触式的电梯按键面板，包括按键面板及处理器，在按键面板上部表面还依次设有红外激光器和摄像头，红外激光器向下发射红外线，摄像头镜头朝下，处理器分别与红外激光器和摄像头连接。本发明基于红外线发射与检测以及图像处理与识别技术，摄像头捕捉按键手指反射的红外激光，通过计算机软件计算得到位置信息，从而判断出面板输入事件，得到的信号可被电梯控制系统利用进而实现调控电梯运行的功能。本发明的按键面板意在解决触摸式交互技术应用于公共设施领域时，在安全卫生方面的缺陷，可应用于医院、商场、车站等人流密集的公共场所，具有安全卫生，便捷实用的特点。
【IPC分类】B66B1/34, G06F3/01
【公开号】CN104991637
【申请号】CN201510255351
【发明人】厉向东, 彭韧, 陈炳君, 夏瑞, 曹爽
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月19日