专利名称：一种电梯动态图像识别控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能控制系统领域，尤其涉及一种电梯动态图像识别控制系统。
背景技术：
电梯的基础控制包括轿内操纵指层箱和厅外召唤指层箱。轿内操纵指层箱用来发送轿内指令任务，命令电梯起动和停层靠站及显示电梯运行方向和所在位置；厅外召喚指层箱是为在厅外准备乘梯的人员提供的召唤电梯的装置，它有上行和下行按钮，还可以显示电梯目前的位置和运行方向。另外电梯门上一般会有近门保护装置，电梯门安全触板带动连锁开关或光电传感器、感应式近门传感器控制开关门电机，防止电梯夹人、夹物。但是，电梯在开关启动或停层操作时，均需手动按轿厢内和厅外的控制按钮完成，电梯不能自行发现有人有乘梯意图，使得乘客往往因几步之差而被关在电梯外面。目前，国内外已开始对上述缺陷进行相关研究，如中国专利申请CN90101587. 3，发明名称为“电梯控制系统”中，提到该电梯控制系统应于由摄像装置获得的电梯等候处的等候客和轿厢内的乘客的状况控制轿厢升降，但这仅涉及电梯轿厢内外乘客的静态分布状况，并不涉及对乘客运动趋势的判断。又如中国专利申请CN02828956. 0，发明名称为“电梯门内的阻碍物和朝向电梯门的移动的神经网络检测”中，提到利用可适当照明的摄像机将图像提供给处理卡，其将图像转变成数值矢量并将数值矢量提供给神经网络。该神经网络可依据物体在电梯门的路径内、或物体在靠近电梯的楼层平台上以想要进入电梯的方式移动，从而提供开门信号。将该开门信号提供给电梯门控制器，以便依据物体是朝向电梯移动或是物体设置在该电梯门入口通道内，使得该门打开或保持打开。但是，该系统在检测之前还需要加入计算机和其它图像处理软件进行学习，不利于用户的操作。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供ー种操作方便的电梯动态图像识别控制系统，可对电梯轿厢外一定区域的动态图像进行检测，从而实现对电梯门的开关进行控制。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电梯动态图像识别控制系统，包括用于采集动态视频图像的图像传感器；与所述图像传感器相连，用于根据所述动态视频图像生成控制信息的数字信号处理器，所述控制信息用于控制电梯门的开启及关闭；与所述数字信号处理器相连，用于存储所述动态视频图像的图像数据缓存器。作为上述方案的改进，所述图像传感器包括用于采集动态视频图像的采集单元；与所述采集単元相连，用于对所述动态视频图像进行白平衡及平滑处理的处理单元；与所述处理単元相连，用于将经过所述处理单元处理后的动态视频图像发送至数字信号处理器的发送单元。作为上述方案的改进，所述数字信号处理器包括用于接收所述图像传感器所述发送的动态视频图像并将所述动态视频图像存储至图像数据缓存器的视频采集模块；用于获取所述图像数据缓存器内的动态视频图像并根据所述动态视频图像生成控制信息的图像处理和目标跟踪模块；与所述图像处理和目标跟踪模块相连，用于将所述控制信息转发至电梯门机控制系统的输出接ロ电路模块。作为上述方案的改进，所述图像处理和目标跟踪模块包括用于获取所述图像数据缓存器内的动态视频图像的获取单元；与所述获取単元相连，用于将所述动态视频图像进行亮度归ー化的亮度控制単元；所述获取単元相连，用于根据所述动态视频图像生成背景图像的背景形成単元；与所述亮度控制单元及背景形成単元相连，用于根据所述背景图像与经所述亮度控制単元处理后的动态视频图像判断出前景图片的背景减除单元；与所述背景减除单元相连，用于将所述前景图片进行ニ值化处理并判断出前景图像中的连通区域的区域分割単元；与所述区域分割単元相连，用于根据所述连通区域间的位置关系进行目标融合以确定运动目标个数并记录目标位置的目标融合単元；与所述目标融合単元相连，用于根据所述目标位置对所述运动目标的轨迹进行跟踪的目标跟踪単元；与所述目标跟踪単元相连，用于根据所述运动目标的轨迹生成控制信息的控制单元。作为上述方案的改进，所述数字信号处理器还包括用于控制图像传感器工作状态的图像传感器控制模块。作为上述方案的改进，所述电梯动态图像识别控制系统还包括用于实现所述图像传感器控制模块及图像传感器间通信的通信接ロ电路。实施本实用新型的有益效果在干利用视频图像传感器对电梯轿厢外一定区域的动态视频图像进行检测，通过数字信号处理器对动态视频图像的分析，判断出电梯门通道内人或物体的运动趋势，对于朝向电梯门运动的人或物体判断为有进入电梯意图，此时自动控制电梯门延迟关闭或重新打开，使电梯门的开关更加智能化。另外，利用电梯动态图像识别控制系统无需接任何外部设备，操作简单，使用方便，满足用户的需求。
图I是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统的结构示意图；图2是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统的另ー结构示意图；图3是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中图像传感器I的结构示意图；图4是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2的结构示意图；图5是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2的另ー结构示意图；图6是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2内图像处理和目标跟踪模块22的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进ー步地详细描述。图I是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统的结构示意图，包括[0020]用于采集动态视频图像的图像传感器I。与所述图像传感器I相连，用于根据所述动态视频图像生成控制信息的数字信号处理器2。所述控制信息用于控制电梯门的开启及关闭。与所述数字信号处理器2相连，用于存储所述动态视频图像的图像数据缓存器3。需要说明的是，数字信号处理器2根据图像传感器I采集的动态视频图像判断电梯通道内人或物体的运动趋势生成控制信息，当对于朝向电梯门运动的人或物体判断为有进入电梯意图时，生成控制信息以控制电梯门延迟关闭或重新打开，使电梯门的开关更加智能化。在工作过程中，图像数据缓存器3将所述动态视频图像存储起来以方便数字信号处理器2实时调用。图2是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统的另ー结构示意图，所述电梯 动态图像识别控制系统还包括用于实现所述数字信号处理器2及图像传感器I间通信的通信接ロ电路4。需要说明的是，数字信号处理器2通过通信接ロ电路4控制图像传感器I的工作状态，包括控制图像传感器I中所设置的图像分辨率、图像质量等指标。优选地通信接ロ电路4采用IIC总线结构，使通信接ロ电路4可以快速、准确地实现数字信号处理器2及图像传感器I间通信。工作过程中，数字信号处理器2通过通信接ロ电路4控制图像传感器I的工作状态以采集电梯通道内人或物体的动态视频图像，同时将采集到的动态视频图像发送到数字信号处理器2。数字信号处理器2将动态视频图像存储至图像数据缓存器3中，再调用动态视频图像进行分析，当对于朝向电梯门运动的人或物体判断为有进入电梯意图时，生成控制信息以控制电梯门延迟关闭或重新打开，使电梯门的开关更加智能化。图3是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中图像传感器I的结构示意图，包括用于采集动态视频图像的采集单元11。与所述采集単元11相连，用于对所述动态视频图像进行白平衡及平滑处理的处理单元12。其中，白平衡处理可改善拍摄时因光源而产生的偏色现象，通过加强补色进行补偿。另外，平滑处理可有效地使动态视频图像的亮度平缓渐变，减小突变梯度。与所述处理単元12相连，用于将经过所述处理单元12处理后的动态视频图像发送至数字信号处理器2的发送单元13。图像传感器I开启后，通过采集单元11采集电梯通道内人或物体的动态视频图像，由处理单元12对动态视频图像进行白平衡及平滑处理以改善动态视频图像的质量。然后，发送单元13将经处理单元12处理后的动态视频图像发送至数字信号处理器2。图4是本实用新型ー种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2的结构示意图，包括用于接收所述图像传感器I所述发送的动态视频图像并将所述动态视频图像存储至图像数据缓存器3的视频采集模块21。用于获取所述图像数据缓存器3内的动态视频图像并根据所述动态视频图像生成控制信息的图像处理和目标跟踪模块22。所述控制信息用于控制电梯门的开启及关闭。与所述图像处理和目标跟踪模块22相连，用于将所述控制信息转发至电梯门机控制系统的输出接ロ电路模块23。数字信号处理器2通过视频采集模块21接收由图像传感器I的发送单元13所发送的动态视频图像，并将动态视频图像存储至图像数据缓存器3中。与此同时，图像处理和目标跟踪模块22获取存储至图像数据缓存器3中的动态视频图像，井根据动态视频图像判断电梯通道内人或物体的运动趋势，当对于朝向电梯门运动的人或物体判断为有进入电梯意图时生成控制信息。然后，输出接ロ电路模块23将所述控制信息转发至电梯门机控制系统以控制电梯门延迟关闭或重新打开，使电梯门实现开关智能化。图5是本实用新型一种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2的另ー结构示意图，所述数字信号处理器2还包括用于控制图像传感器I工作状态的图像传感器控制模块24。需要说明的是，图像传感器控制模块24通过通信接ロ电路4控制图像传感器I的工作状态。其中，所述工作状态为图像传感器I中所设置的图像分辨率、图像质量等指标。图6是本实用新型ー种电梯动态图像识别控制系统中数字信号处理器2内图像处理和目标跟踪模块22的结构示意图，所述图像处理和目标跟踪模块22包括用于获取所述图像数据缓存器3内的动态视频图像的获取单元221。需要说明的是，图像数据缓存器3内存储的动态视频图像以连续帧的形式进行记录。与所述获取単元221相连，用于将所述动态视频图像进行亮度归ー化的亮度控制单元222。需要说明的是，图像传感器I采集的动态视频图像为灰度图像，亮度控制单元222将动态视频图像进行亮度归ー处理，将动态视频图像的各个部位均衡化，调节到相同的亮度状态。所述亮度控制单元222相连，用于根据所述动态视频图像生成背景图像的背景形成单元223。需要说明的是，背景形成単元223内预设有阀值，当背景形成単元223接收到最新的动态视频图像后，将最新动态视频图像减去前ー帧的动态视频图像，如果两帧间差值大于预设阈值吋，则表示最新动态视频图像中存在运动物体；如果两帧间差值小于或等于预设阈值时，则表示最新动态视频图像中不存在运动物体，同时，如果连续一定数量的最新动态视频图像都不存在运动物体，则表示最新动态视频图像为不存在运动物体的背景，即把最新动态视频图像设为背景图像。与所述亮度控制单元222及背景形成単元223相连，用于根据所述背景图像与经所述亮度控制单元222处理后的动态视频图像判断出前景图片的背景减除单元224。需要说明的是，背景减除单元224内预设有预设像素值，背景减除单元224用动态视频图像的像素减去背景图像中对应的像素，当得到的差值的绝对值大于预设像素值时，即判断为前景图片。 与所述背景减除单元224相连，用于将所述前景图片进行ニ值化处理并判断出前景图像中的连通区域的区域分割単元225。前景图片通过ニ值化处理后呈现出只有黑和白的效果，此时区域分割単元225可判断出前景图像中的连通区域，有效地提取出目标物体。与所述区域分割単元225相连，用于根据所述连通区域间的位置关系进行目标融合以确定运动目标个数并记录目标位置的目标融合単元226。[0050]目标融合単元226根据区域间位置关系进行目标融合，确定运动目标的个数并记录目标的位置。需要说明的是，目标融合単元226内预设有距离值，当两个连通区域的距离小于预设距离值时，就可以判定这两个连通区域属于同一个目标。与所述目标融合単元226相连，用于根据所述目标位置对所述运动目标的轨迹进行跟踪的目标跟踪単元227。目标跟踪単元227利用卡尔曼滤波方法对运动目标的轨迹进行跟踪。目标跟踪单元227根据某一目标在前ー帧的位置先估计出该目标在当前帧的位置，用这ー估计位置与当前帧的目标进行匹配，从而确定该目标在当前帧的位置，实现对此目标的跟踪。与所述目标跟踪单元227相连，用于根据所述运动目标的轨迹生成控制信息的控制单元228。控制单元228通过对多目标轨迹的分析来判断是否有目标朝向电梯门运动，如果是则生成开启电梯门的控制信息。由上可知，获取单元221获取所述图像数据缓存器3内的动态视频图像后，亮度控制単元222将动态视频图像进行亮度归ー处理，将动态视频图像的各个部位均衡化，调节到相同的亮度状态。然后，背景减除单元224用动态视频图像的像素减去背景图像中对应的像素以判断出前景图片。区域分割単元225将前景图片进行ニ值化处理，使前景图片呈现出只有黑和白的效果，再判断出前景图像中的连通区域，有效地提取出目标物体。接着，目标融合単元226根据区域间位置关系进行目标融合，确定运动目标的个数并记录目标的位置。目标跟踪単元227再根据该目标在前ー帧的位置先估计出该目标在当前帧的位置，用这ー估计位置与当前帧的目标进行匹配，从而确定该目标在当前帧的位置，实现对此目标的跟踪。最后，控制单元228通过对多目标轨迹的分析来判断是否有目标朝向电梯门运动，如果是则生成开启电梯门的控制信息以防止电梯夹人、夹物。以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。权利要求1.一种电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，包括 用于采集动态视频图像的图像传感器； 与所述图像传感器相连，用于根据所述动态视频图像生成控制信息的数字信号处理器，所述控制信息用于控制电梯门的开启及关闭； 与所述数字信号处理器相连，用于存储所述动态视频图像的图像数据缓存器。
2.如权利要求I所述的电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，所述图像传感器包括 用于采集动态视频图像的采集单元； 与所述采集単元相连，用于对所述动态视频图像进行白平衡及平滑处理的处理单元； 与所述处理単元相连，用于将经过所述处理单元处理后的动态视频图像发送至数字信号处理器的发送单元。
3.如权利要求I所述的电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，所述数字信号处理器包括 用于接收所述图像传感器所述发送的动态视频图像并将所述动态视频图像存储至图像数据缓存器的视频采集模块； 用于获取所述图像数据缓存器内的动态视频图像并根据所述动态视频图像生成控制信息的图像处理和目标跟踪模块； 与所述图像处理和目标跟踪模块相连，用于将所述控制信息转发至电梯门机控制系统的输出接ロ电路模块。
4.如权利要求3所述的电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，所述图像处理和目标跟踪模块包括 用于获取所述图像数据缓存器内的动态视频图像的获取单元； 与所述获取単元相连，用于将所述动态视频图像进行亮度归ー化的亮度控制単元； 所述获取単元相连，用于根据所述动态视频图像生成背景图像的背景形成単元； 与所述亮度控制单元及背景形成単元相连，用于根据所述背景图像与经所述亮度控制単元处理后的动态视频图像判断出前景图片的背景减除单元； 与所述背景减除单元相连，用于将所述前景图片进行ニ值化处理并判断出前景图像中的连通区域的区域分割単元； 与所述区域分割単元相连，用于根据所述连通区域间的位置关系进行目标融合以确定运动目标个数并记录目标位置的目标融合単元； 与所述目标融合単元相连，用于根据所述目标位置对所述运动目标的轨迹进行跟踪的目标跟踪单元； 与所述目标跟踪单元相连，用于根据所述运动目标的轨迹生成控制信息的控制单元。
5.如权利要求3或4所述的电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，所述数字信号处理器还包括用于控制图像传感器工作状态的图像传感器控制模块。
6.如权利要求5所述的电梯动态图像识别控制系统，其特征在于，所述电梯动态图像识别控制系统还包括用于实现所述图像传感器控制模块及图像传感器间通信的通信接ロ电路。
专利摘要本实用新型公开了一种电梯动态图像识别控制系统，包括用于采集动态视频图像的图像传感器；与所述图像传感器相连，用于根据所述动态视频图像生成控制信息的数字信号处理器，所述控制信息用于控制电梯门的开启及关闭；与所述数字信号处理器相连，用于存储所述动态视频图像的图像数据缓存器。采用本实用新型，可利用视频图像传感器对电梯轿厢外一定区域的动态视频图像进行检测，通过数字信号处理器对动态视频图像的分析，判断出电梯门通道内人或物体的运动趋势，实现对电梯门的开关进行控制，使电梯门的开关更加智能化，使用方便，满足用户的需求。
文档编号B66B13/14GK202390065SQ201120494410
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者王红妍 申请人:广州都盛机电有限公司