门禁控制系统及控制方法与流程

本发明涉及智能控制技术领域，具体而言，涉及一种门禁控制系统及控制方法。

背景技术：

随着生活方式的不断提升，闸机越来越多的出现在大众日常生活中，如地铁站、学校、公司等等地方。随之而来的是闸机安全问题也备受关注，如闸机的夹人、打人事件等。若这些安全预防措施设计不合理，会概率性造成通行人员受伤，引起纠纷。目前闸机的防夹方式主要有机械防夹、电流防夹、红外防夹等，但是这些防夹方式均存在各自的不足。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于，提供一种门禁控制系统及控制方法以改善上述问题。

本申请实施例提供一种门禁控制系统，所述系统包括闸机、设置在所述闸机上方的摄像设备以及分别与所述闸机和所述摄像设备连接的闸机控制器，其中，所述闸机包括闸机摆门；

所述摄像设备用于采集拍摄范围内的区域图像，并识别出所述区域图像中的用户图像，检测所述用户图像是否处于预设的非安全区域内；

在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，所述闸机控制器用于获取所述闸机摆门的当前运动状态，并将所述闸机摆门的当前运动状态发送至所述摄像设备；

所述摄像设备还用于在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，计算所述用户图像与所述区域图像中的闸机摆门图像之间的距离，并根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述闸机控制器；

所述闸机控制器还用于根据所述控制指令对所述闸机摆门进行控制。

可选地，所述摄像设备用于检测所述用户图像与所述闸机摆门图像之间的距离是否小于预设安全距离，若小于，则根据所述闸机摆门的当前运动状态生成对应的控制指令。

可选地，所述摄像设备用于在所述闸机摆门的当前运动状态为关闭状态时，生成控制所述闸机摆门向相反方向运动或控制所述闸机摆门停止运动的第一控制指令；或

所述摄像设备用于在所述闸机摆门的当前运动状态为开启状态时，生成控制所述闸机摆门保持当前运动方向继续运作的第二控制指令。

可选地，所述摄像设备还用于预先从采集到的拍摄范围内的区域图像中识别出闸机图像，并根据所述闸机图像在所述区域图像中的相对位置划设出所述预设的非安全区域。

可选地，所述门禁控制系统还包括红外传感器，所述红外传感器设置在所述闸机的内侧，所述红外传感器与所述闸机控制器连接，所述红外传感器用于探测所述闸机内侧是否有用户通行，若探测到有用户通行，则发送通行信息至所述闸机控制器；

所述闸机控制器还用于在接收到所述通行信息时对所述闸机摆门进行相应控制，以避免所述闸机摆门夹到通行的用户。

可选地，所述门禁控制系统还包括安装在所述闸机内的电流检测芯片，所述电流检测芯片与所述闸机控制器连接，所述电流检测芯片用于检测控制所述闸机摆门运动的电机的电流值，并在所述电流值出现异常时，发送电流异常信息至所述闸机控制器；

所述闸机控制器还用于在接收到所述电流异常信息时对所述闸机摆门进行相应控制，以避免所述闸机摆门夹到通行的用户。

本申请实施例还提供一种门禁控制方法，应用于门禁控制系统，所述门禁控制系统包括闸机、设置在所述闸机上方的摄像设备以及分别与所述闸机和所述摄像设备连接的闸机控制器，其中，所述闸机包括闸机摆门，所述方法包括：

所述摄像设备采集拍摄范围内的区域图像，并识别出所述区域图像中的用户图像，检测所述用户图像是否处于预设的非安全区域内；

在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，所述闸机控制器获取所述闸机摆门的当前运动状态，并将所述闸机摆门的当前运动状态发送至所述摄像设备；

所述摄像设备在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，计算所述用户图像与所述区域图像中的闸机摆门图像之间的距离，并根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述闸机控制器；

所述闸机控制器根据所述控制指令对所述闸机摆门进行控制。

可选地，所述根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令的步骤，包括：

所述摄像设备检测所述用户图像与所述闸机摆门图像之间的距离是否小于预设安全距离，若小于，则根据所述闸机摆门的当前运动状态生成对应的控制指令。

可选地，所述根据所述闸机摆门的当前运动状态生成对应的控制指令的步骤，包括：

所述摄像设备在所述闸机摆门的当前运动状态为关闭状态时，生成控制所述闸机摆门向相反方向运动或控制所述闸机摆门停止运动的第一控制指令；或

所述摄像设备在所述闸机摆门的当前运动状态为开启状态时，生成控制所述闸机摆门保持当前运动方向继续运作的第二控制指令。

可选地，所述预设的非安全区域通过以下步骤获得：

所述摄像设备预先从采集到的拍摄范围内的区域图像中识别出闸机图像，并根据所述闸机图像在所述区域图像中的相对位置划设出所述预设的非安全区域。

本申请实施例提供的门禁控制系统及控制方法，通过设置摄像设备以拍摄包含闸机以及通行用户的图像信息，并通过闸机控制器获取闸机摆门的运动状态，在摄像设备所获得的通行用户的用户图像处于预设的非安全区域内时，摄像设备可结合用户图像与闸机摆门图像之间的距离以及闸机摆门的当前运动状态生成控制指令，并通过闸机控制器对闸机摆门进行控制。本实施例通过对摄像设备所采集的视频图像进行处理以控制闸机摆门，其控制方式灵活，并且更加智能、安全、可靠，防夹功能精度更高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的门禁控制系统的结构框图。

图2为本申请实施例提供的门禁控制系统的设置关系示意图。

图3为本申请实施例提供的摄像设备的结构框图。

图4为本申请实施例提供的门禁控制系统的设置关系另一示意图。

图5为本申请实施例提供的门禁控制系统的设置关系示意图。

图6为本申请实施例提供的门禁控制系统的另一结构框图。

图7为本申请实施例提供的门禁控制系统的另一结构框图。

图8为本申请实施例提供的门禁控制系统的流程图。

图标：10-门禁控制系统；100-摄像设备；110-摄像头；120-处理器；130-存储器；200-闸机控制器；300-闸机；310-闸机摆门；400-红外传感器；410-红外发射器；420-红外接收器；500-电机；600-电流检测芯片。

具体实施方式

经发明人研究发现，现有技术中应用于闸机的防夹方式主要包括机械防夹、电流防夹以及红外防夹等。但是这些防夹方式各自均存在一些不足，例如，机械防夹方式主要适用于行人匀速通行，若快速通行，防夹装置中的下摆辊会有回弹，存在打到人的可能，尤其是孕妇、小孩等。并且该种防夹方式只适用于一些特殊的场景，如三辊闸只适用于一些公交车站，在通行人员携带大件行李箱，或骑自行车时，则不适用。

其中，上述的电流防夹方式中虽说是依靠碰到通行人员以实现放夹，实际根据摆门设置的开关速率，该技术还是存在一定的打人现象。在老弱病残孕通过闸机时，闸门摆门的移动速度还是存在一定伤害风险。

此外，对于上述的红外防夹方式，这种方式其使用场景受限，一般不适合室外场景运用。因为该方案使用的红外传感器容易受到太阳光线中的红外光干扰，引起红外接收管误判。并且，对安装要求高，摆闸内侧两边放置的红外收、发传感器需要正对，发射器与接收器存在安装偏差时，容易造成检测错误。检测精度及可靠性与闸机上安装的传感器的数量成正比，安装间隔距离越近，检测精度越高，但造成成本增加。此外，精度不高，通行人员在通行时，手臂的摆动可能引起误判。又如当一个人要进入闸机时，先是脚跨进闸机通道内，这时没有遮挡住红外发射管到接收管的红外线，而在此时闸机的门已经由对面的行人触发控制开门了，如果是摆闸的话往往会打到行人。

鉴于上述研究发现，本申请提供一种门禁控制方案，通过摄像设备采集包含闸机以及通行人员的图像信息，根据闸机和通行人员之间的距离并结合闸机当前运动状态以对闸机摆门进行控制，更加智能、安全，且防夹控制精度更高。

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合参阅图1和图2，本申请实施例提供一种门禁控制系统10，所述门禁控制系统10包括闸机300、摄像设备100以及闸机控制器200。其中，所述闸机300包括闸机摆门310，在闸机摆门310开启后，行人可从闸机300处通行，而闸机摆门310关闭可阻止行人通行。在本实施例中，所述摄像设备100设置在所述闸机300的上方，可用于采集拍摄范围内，包括闸机300以及闸机300周围的图像信息。所述摄像设备100可通过网络与所述闸机控制器200连接，所述闸机控制器200与所述闸机300之间也可通过网络连接。其中，该网络可包括多种连接类型，例如有线、无线通信链路或光纤电缆等等。

请参阅图3，所述摄像设备100包括摄像头110，所述摄像头110通过网络与所述闸机控制器200交互，以接收或发送消息等。本实施例中，所述摄像头110可以是多种类型的摄像头110，包括但不限于可见光摄像头、红外摄像头、近红外摄像头等。在本实施例中，所述摄像设备100还包括处理器120以及存储器130，所述存储器130和处理器120之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述存储器130存储有能够被所述处理器120执行的机器可执行指令，所述处理器120执行所述机器可执行指令以实现本申请实施例所提供的所述门禁控制方法中的某些方法步骤。

其中，所述存储器130可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。其中，存储器130用于存储程序，所述处理器120在接收到执行指令后，执行所述程序。

所述处理器120可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器120也可以是任何常规的处理器等。

可以理解，图3所示的结构仅为示意，所述摄像设备100还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本实施例中，所述摄像设备100设置在所述闸机300的上方，可以是安装在闸机300上方的天花板上，也可以是通过支架以安装在闸机300的上方。可选地，摄像设备100可安装在支架上，支架可固定在闸机300上，摄像设备100的摄像头110拍摄角度可设置为垂直俯视以监控下方。其中，支架固定在闸机300的具体位置可根据实际情况来处理，只要保证摄像设备100能够监控到闸机300的闸机摆门310以及其周围区域的通行人员即可，本实施例对此不作具体限制。在本实施例中，所述闸机300可包括一组或者多组，如图4中所示即为所述闸机300包括多组时的设置关系示意图。

本实施例中，所述摄像设备100采用广角镜头，如此，有利于用更低的支架高度来获得监控相同闸机300和通行人员行走的区域大小。并且，在闸机300包括多组时，也可利用一台摄像设备100以监测到各个闸机300处的图像。

在本实施例中，所述摄像设备100可用于采集拍摄范围内的区域图像，如图4中所示的圆形虚线区域即为摄像设备100的拍摄范围。一般性地，在摄像设备100的摄像头110设置为垂直向下时，摄像设备100的拍摄范围为一圆形范围区域。该摄像设备100的拍摄范围内有用户(包括用户以及用户携带的行李，以及用户骑行的自行车等)通行时，摄像设备100所拍摄到的区域图像中即包含有用户图像。

本实施例中，所述摄像设备100可对拍摄到的区域图像进行分析处理以检测区域图像中是否包含用户图像，若包含用户图像则识别出该用户图像，并且提取出用户图像的边缘轮廓。

由于摄像设备100所拍摄到的区域图像中包含有闸机300以外的区域，而当用户处于闸机300以外的区域时，该用户可能并不是需要从闸机300处通行，因此，本实施例中，摄像设备100可检测识别出的用户图像是否处于预设的非安全区域内。其中，该预设的非安全区域为摄像设备100预先所设定的，可选地，摄像设备100可预先采集拍摄范围内的区域图像，并识别出该区域图像中的闸机图像，所述摄像设备100可根据闸机图像在所述区域图像中的相对位置以划设出所述预设的非安全区域。应当理解，闸机300一般包含相对设置的两侧闸机300，在两侧闸机300之间存在通行过道以及闸机摆门310。摄像设备100可以闸机摆门310为起点，向闸机摆门310两侧的通行过道向外延伸预设长度，例如3米或5米等，以划设所述预设的非安全区域的长度值，并以两侧的闸机300之间的距离为宽度值，如此形成所述预设的非安全区域，如图5中所示的方形区域。

所述摄像设备100若检测到采集到的用户图像处于所述预设的非安全区域内时，表明该用户极有可能需要从该闸机300处通行。摄像设备100可向闸机控制器200发送对应的指令，以使闸机控制器200获取闸机摆门310的当前运动状态，其中，该当前运动状态可包括完全关闭状态、完全开启状态、开启进行状态以及关闭进行状态等。所述闸机控制器200可将获得的所述闸机摆门310的当前运动状态发送至所述摄像设备100。

其中，所述摄像设备100在检测到所述用户图像处于所述预设的非安全区域内时，所述摄像设备100可获取拍摄到的区域图像中的闸机摆门图像，并计算所述用户图像与所述闸机摆门图像之间的距离。并根据计算得到的用户图像与闸机摆门310之间的距离以及所述闸机摆门310的当前运动状态生成对应的控制指令，并将控制指令发送至闸机控制器200。

其中，所述摄像设备100在根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令时，可选地，所述摄像设备100可检测所述用户图像与所述闸机摆门图像之间的距离是否小于预设安全距离，若小于预设安全距离，则摄像设备100主要可根据闸机摆门310当前运动状态生成对应的控制指令。

可选地，若所述闸机摆门310的当前运动状态为关闭状态，即关闭进行状态，为了避免闸机摆门310夹到将要通行的用户，则摄像设备100可生成控制闸机摆门310向相反方向运动或控制所述闸机摆门310停止运动的第一控制指令。而若所述闸机摆门310的当前运动状态为开启状态时，即开启进行状态，则所述摄像设备100可生成控制所述闸机摆门310保持当前运动方向继续运作的第二控制指令。

如此，通过对摄像设备100所采集到的闸机摆门图像以及用户图像的处理，在用户将要从闸机300处通行时，可预判闸机摆门310是否存在夹人的风险，以相应地对闸机摆门310进行控制，从而起到防夹功能。

此外，请参阅图6，在本实施例中，为了进一步提高防夹功能准确性，避免通行人员被夹，所述门禁控制系统10还包括红外传感器400，所述红外传感器400设置在所述闸机300的内侧。其中，所述红外传感器400设置在靠近所述闸机摆门310但离将要通行的行人更近的一侧。具体地，所述红外传感器400包括红外发射器410和红外接收器420。所述红外发射器410设置在一侧的闸机300的内侧，所述红外接收器420设置在另一侧的闸机300的内侧。所述红外发射器410和所述红外接收器420的设置位置相对，以实现在无行人通行以阻挡时，所述红外接收器420可接收到红外发射器410所发射的红外线。

本实施例中，通过设置红外传感器400以探测所述闸机300内侧是否有用户通行，若有用户通行时，红外发射器410所发射的红外光线将被用户挡住，红外接收器420无法接收到红外发射器410所发射的红外光线，可判定当前有用户通行。所述红外接收器420可发送对应的表明当前有用户通行的通行信息至所述闸机控制器200。所述闸机控制器200可在接收到所述通行信息后对所述闸机摆门310进行相应控制，以避免所述闸机摆门310夹到通行的用户。例如，在所述闸机摆门310处于关闭状态时，包括完全关闭状态以及关闭进行状态，则闸机控制器200可控制所述闸机摆门310开启。若闸机摆门310处于开启状态，包括完全开启状态或开启进行状态，则闸机控制器200可控制所述闸机摆门310继续执行开启动作，或保持当前的安全开启状态。

如此，若出现所述摄像设备100对所述图像信息的处理不及时的情况，例如，用户突然从闸机300外侧直接进入到闸机300内侧时，所述门禁控制系统10还可通过红外传感器400的探测作用起到防夹功能，进一步保障用户的安全。

可选地，除了上述的设置红外传感器400的方式以辅助所述摄像设备100起到防夹功能之外，所述门禁控制系统10还可包括安装在所述闸机300内的电流检测芯片600，所述电流检测芯片600可与所述闸机控制器200连接，请参阅图7。所述电流检测芯片600可用于检测控制所述闸机摆门310运动的电机500的电流值，并在所述电流值出现异常时，发送电流异常信息至所述闸机控制器200。例如，在有行人通行时，所述闸机摆门310碰到通行人员之后，闸机摆门310的电机500向前转动受制，其电流将瞬间变大，而所述电流检测芯片600在检测到该瞬间变大的电流后，将该异常的电流信息发送至所述闸机控制器200。如此，闸机控制器200可在接收到该异常信息后对所述闸机摆门310进行相应控制。

本实施例中，可通过增设电流检测芯片600的方式以辅助摄像设备100起到防夹功能。可选地，本实施例中，所述电流检测芯片600的型号可为asc712、max472等。

本实施例可根据实际情况相应地选择上述的红外传感器400和电流检测芯片600中的一种或两种以辅助摄像设备100工作，对此本实施例不作具体限制。

在本实施例中，所述摄像设备100可用于采集图像信息，并对图像信息进行分析处理、向闸机控制器200发送控制指令等，此外，所述门禁控制系统10也可包括后台控制中心，所述摄像设备100可与后台控制中心连接。所述摄像设备100也可将采集到的图像信息发送至所述后台控制中心，利用后台控制中心执行图像信息的分析处理以及向闸机控制器200发送控制指令等步骤。可根据实际应用需求进行相应设置，对此本实施例不作具体限制。

结合图8，本申请实施例还提供一种可应用于上述门禁控制系统10的门禁控制方法。下面将对图8所示的具体流程进行详细阐述。

步骤s101，所述摄像设备100采集拍摄范围内的区域图像，并识别出所述区域图像中的用户图像，检测所述用户图像是否处于预设的非安全区域内。

其中，在本实施例中，所述预设的非安全区域可通过以下步骤获得：

所述摄像设备100预先从采集到的拍摄范围内的区域图像中识别出闸机图像，并根据所述闸机图像在所述区域图像中的相对位置划设出所述预设的非安全区域。

步骤s102，在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，所述闸机控制器200获取所述闸机摆门310的当前运动状态，并将所述闸机摆门310的当前运动状态发送至所述摄像设备100。

步骤s103，所述摄像设备100在所述用户图像处于预设的非安全区域内时，计算所述用户图像与所述区域图像中的闸机摆门图像之间的距离，并根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令，并将所述控制指令发送至所述闸机控制器200。

步骤s104，所述闸机控制器200根据所述控制指令对所述闸机摆门310进行控制。

其中，在本实施例中，在所述摄像设备100执行根据所述距离以及所述当前运动状态生成对应的控制指令的步骤时，可通过检测所述用户图像与所述闸机摆门图像之间的距离是否小于预设安全距离，若小于，则根据所述闸机摆门310的当前运动状态生成对应的控制指令的方式进行。

在本实施例中，所述摄像设备100根据所述闸机摆门310的当前运动状态生成对应的控制指令的步骤可通过以下过程实现：

所述摄像设备100在所述闸机摆门310的当前运动状态为关闭状态时，生成控制所述闸机摆门310向相反方向运动或控制所述闸机摆门310停止运动的第一控制指令。

或者，所述摄像设备100在所述闸机摆门310的当前运动状态为开启状态时，生成控制所述闸机摆门310保持当前运动方向继续运作的第二控制指令。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本申请实施例提供的门禁控制系统10及控制方法，通过设置摄像设备100以拍摄包含闸机300以及通行用户的图像信息，并通过闸机控制器200获取闸机摆门310的运动状态，在摄像设备100所获得的通行用户的用户图像处于预设的非安全区域内时，摄像设备100可结合用户图像与闸机摆门图像之间的距离以及闸机摆门310的当前运动状态生成控制指令，并通过闸机控制器200对闸机摆门310进行控制。本实施例通过对摄像设备100所采集的视频图像进行处理以控制闸机摆门310，其控制方式灵活，并且更加智能、安全、可靠，防夹功能精度更高。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。