CN104340827A - 滑动门装置的防夹检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滑动门装置的防夹检测方法，包括：步骤一、图像采样；步骤二、图像数据转换为亮度数据；步骤三、亮度数据分区并计数；步骤四、更新基准数据并判断障碍物。本发明运用于观光电梯等亮度较高的环境下，能够更可靠地检测障碍物；当照明灯条或摄像机部分失效时，能够使失效部分不影响其他部分正常运行；并且能应对水平面上照明灯条的左右窄幅振动。本发明还公开了一种滑动门装置的防夹检测装置。

Description

滑动门装置的防夹检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及一种滑动门的检测方法，具体涉及一种滑动门装置的防夹检测方法。本发明还涉及一种滑动门装置的防夹检测装置。

背景技术

滑动门装置需要在出入口检测是否有障碍物。现有的滑动门障碍物检测方法主要是光幕检测。

中国发明专利CN200780049627公开了一种滑动门装置和电梯，其根据发光器未点亮的图像数据减去点亮的图像数据得到的差分图像，是否不连续、变短或消失来判断是否存在障碍物。该方法的弊端在于：易将附着在发光面上不移动的尘埃误检测为障碍物；若发光器或摄像机部分失效时，不能将失效部分屏蔽；在观光梯等亮度较高的环境下，亦会影响判别。

中国发明专利CN200880126000公开了另一种滑动门装置及电梯，其在计算差分图像的基础上，计算最新的差分图像与预定时间之前的差分图像的差分，即时间差分图像，并判定时间差分图像是否存在预定值以上的值。该检测方法中，若不存在障碍物，则时间差分图像在整个面上几乎为0值。并且如果存在移动的障碍物，则在时间差分图像中出现预定值以上的部分。因此，如果具有预定值以上的部分，就能够判定为存在障碍物。根据该方法，能够防止将附着在发光面上不移动的尘埃误检测为障碍物，但亦会将静止在门口大块的障碍物误判为不移动的灰尘。而且采用该检测方法，发光器的抖动易引起误判。

中国发明专利CN200910007385公开了一种电梯门的安全装置和安全控制方法，其将预先存储的基本图像与最新的拍摄的图像进行比较，两个图像中的各个对应的像素进行比较，并提取像素值的差异在规定值以上的像素。之后判断所提取的像素之间的连续性，如果在规定的区域内连续存在规定大小以上的像素群时，判断监视区域内有障碍物。该检测方法亦不能在发光器或摄像机部分失效时，将失效部分屏蔽。且实施此装置需增加门标识和摄像机调整驱动机构，所以结构较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种滑动门装置的防夹检测方法，它可以避免误判。

为解决上述技术问题，本发明滑动门装置的防夹检测方法的技术解决方案为，包括以下步骤：

步骤一、图像采样；

由摄像单元11对发光面9、10进行拍摄采样，获得图像数据，并将图像数据发送至图像处理判断单元22；

步骤二、图像数据转换为亮度数据；

由图像处理判断单元22将图像数据中每个像素点转换为亮度数据；

步骤三、亮度数据分区并计数；

图像处理判断单元22对亮度数据进行分区，然后计算满足要求的像素点的个数；

工序一、将像素点划分为多个区域；

其中划分区域的方法为：根据面积将发光面9、10反映的影像16垂直划分为若干区域；或者根据面积将发光面9、10反映的影像16划分为面积相等的正方形区域。

工序二、计算每个区域中亮度大于阈值L的像素点数量，记为数组α=｛a₁、a₂……a_m｝。

步骤四、更新基准数据并判断障碍物；

门状态检测单元24检测滑动门5、6的状态，判断滑动门5、6处于关闭状态、关门进程中状态还是开门进程中状态，然后将检测结果发送至图像处理判断单元22；当滑动门5、6为关闭状态时，图像处理判断单元22进行基准数据的更新；当滑动门5、6处于关门进程中状态时，图像处理判断单元22对出入口空间12内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令。

当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关闭状态时，图像处理判断单元22进行基准数据的更新方法为：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为最新的n个α_i的平均；若α_i≤β_i，则将β_i更新为α_i；其中基准数据数组β中各元素与数组α中各元素相对应，初始值为一预设值。

当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关门进程中状态和/或开门进程中状态时，图像处理判断单元22也对基准数据进行更新；更新方法为：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为α_i；若α_i≤β_i，则β_i维持不变。

所述步骤四中判断障碍物的方法为：逐一将基准数据数组β中元素βi减去本次采样数据α_i，即计算β_i-α_i，若存在β_i-α_i＞R，则判断有障碍物。

本发明滑动门装置的防夹检测装置，其技术解决方案为：

包括门状态检测单元24，通过信号线连接图像处理判断单元22；门状态检测单元24用于检测滑动门5、6的当前状态并将检测信号发送给图像处理判断单元22；摄像单元11，通过信号线连接图像处理判断单元22；摄像单元11接收控制装置的信号对发光面9、10进行摄像，并将拍摄采样获得的数据发送至图像处理判断单元22；照明驱动单元23，通过信号线连接图像处理判断单元22；照明驱动单元23接收图像处理判断单元22的控制信号，控制发光器8的开启或关闭；发光器8，通过信号线连接照明驱动单元23；发光器8由照明驱动单元23控制开启或关闭；发光面9、10，由发光器8开启后形成；图像处理判断单元22，图像处理判断单元22根据摄像单元11采样的图像数据以及门状态检测单元24检测的门状态信号，对发光面9、10的图像数据进行分析处理，对出入口空间12内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令。

所述侧部发光面9设置在出入口空间12的侧方，并且在用于开门时收纳其中一扇滑动门6的门袋部的附近；侧部发光面9面向出入口空间12形成沿上下方向延伸的长条形；下部发光面10设置在出入口空间12的下方，下部发光面10的一端部靠近侧部发光面9的下端部；下部发光面10面向出入口空间12并形成为沿出入口空间12的宽度方向的长条形；摄像单元11隔着出入口空间12设置在侧部发光面9的相反侧，并且设置于出入口空间12的侧方上部。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明能够提供一种具有高可靠性的滑动门防夹检测方法，通过在门关闭时，基准数据随后环境的自适应变化，避免了诸如灰尘污垢附着在发光面上、观光梯背景亮度较高且变化较大等情况下引起的误判，并且当发光面或摄像机部分失效时，能够通过基准数据相应改变的方法将失效部分屏蔽。同时本发明的检测方法将摄像图像分块处理，能够使得检测灵敏度的调整成为可行。

本发明运用于观光电梯等亮度较高的环境下，能够更可靠地检测障碍物；当照明灯条或摄像机部分失效时，能够使失效部分不影响其他部分正常运行；并且能应对水平面上照明灯条的左右窄幅振动。另外，使用本发明无需门标识和摄像机调整驱动机构等额外设备。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明滑动门装置的防夹检测装置的示意图；

图2是本发明滑动门装置的防夹检测方法的流程图；

图3是本发明的摄像单元与发光面的布置示意图，图中为门完全打开的状态；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明的亮度数据分区的示意图；

图6是本发明的另一亮度数据分区的示意图；

图7是发光面振动的示意图；

图8是发光面振动时的亮度区域划分示意图；

图9是部分发光面失效的示意图。

图中附图标记说明：

5、6为滑动门，                  8为发光器，

9为侧部发光面，                 10为下部发光面，

16为影像，                      17为失效区域，

11为摄像单元，                  12为出入口空间，

22为图像处理判断单元，

23为照明驱动单元，              24为门状态检测单元。

具体实施方式

如图1所示，本发明滑动门装置的防夹检测装置，包括

门状态检测单元24，通过信号线连接图像处理判断单元22；滑动门5、6通过水平移动实现出入口的开闭；门状态检测单元24用于检测滑动门5、6的当前状态并将检测信号发送给图像处理判断单元22；

摄像单元11，通过信号线连接图像处理判断单元22；摄像单元11接收图像处理判断单元22的信号对发光面9、10进行摄像，并将拍摄采样获得的数据发送至图像处理判断单元22；摄像单元11的布置必须使摄像单元11拍摄到的、含有上述发光面9、10的拍摄范围包含需检测的门空间；摄像单元11设置于滑动门5、6入口的一侧；摄像单元11可以是摄像机或者照相机；

照明驱动单元23，通过信号线连接图像处理判断单元22；照明驱动单元23接收图像处理判断单元22的控制信号，控制发光器8的开启或关闭；

发光器8，能够发出一种或多种波长的可见或不可见光，通过信号线连接照明驱动单元23；发光器8由照明驱动单元23控制开启或关闭；

发光面9、10，由发光器8开启后形成，设置于滑动门5、6入口的一侧；

如图3、图4所示，其中侧部发光面9设置在出入口空间12的侧方，并且在用于开门时收纳其中一扇滑动门6的门袋部的附近；侧部发光面9面向出入口空间12形成沿上下方向延伸的长条形；

下部发光面10设置在出入口空间12的下方，下部发光面10的一端部靠近侧部发光面9的下端部；下部发光面10面向出入口空间12并形成为沿出入口空间12的宽度方向的长条形；

摄像单元11隔着出入口空间12设置在侧部发光面9的相反侧，并且设置于出入口空间12的侧方上部；

摄像单元11的监视区域是将第一监视区域11a和第二监视区域11b组合起来的区域；其中，上述第一监视区域11a是以摄像单元11为顶点并以侧部发光面9为底边的三角形区域，上述第二监视区域11b是以摄像单元11为顶点并以下部发光面10为底边的三角形区域；

侧部发光面9、下部发光面10和摄像单元11设置成通过第一和第二监视区域11a、11b覆盖整个出入口空间12；在摄像单元11的视野中包含有从出入口空间12的上端部至出入口空间12的靠滑动门5侧的下角部为止的部分；

图像处理判断单元22，图像处理判断单元22根据摄像单元11采样的图像数据以及门状态检测单元24检测的门状态信号，在进行关门动作时对包含侧部发光面9和下部发光面10的图像数据进行分析处理，对出入口空间12内是否有障碍物进行判断，并向照明驱动单元23发送控制信号，如检测到障碍物则发出开门指令。

如图2所示为本发明滑动门装置的防夹检测方法的实施例1，包括如下步骤：

步骤一S1、图像采样；

由摄像单元11对侧部发光面9、下部发光面10进行拍摄采样，获得图像数据，并将图像数据发送至图像处理判断单元22；

步骤二S2、图像数据转换为亮度数据；

由图像处理判断单元22将图像数据中每个像素点的RGB数据转换为亮度数据；图像数据除了RGB格式也可为YUV等格式；

步骤三S3、亮度数据分区并计数；

图像处理判断单元22按照一定规律对亮度数据进行分区，然后计算满足一定要求的像素点的个数；

具体步骤如下：

工序一、将像素点划分为m个区域，可根据面积均分或不均分；

如图5所示，发光面9、10反映在摄像单元11上的影像16被均匀的垂直划分为若干区域；

当本发明应用于电梯轿厢门时，由于轿厢是运动的，在图像采样时，下部发光面10相对摄像单元11可能会发生垂直方向上的窄幅振动，如图7所示；

在这种情况下，若分区是采用如图8所示的垂直发光面分割，则轿厢运动引起上述振动时，在同一区域大于亮度阈值的像素点数量不会有较大的改变，因此也就不会影响障碍物的判断结果。

或者如图6所示，发光面9、10反映在摄像单元11上的影像16被划分为面积相等的正方形区域；

工序二、计算每个区域中亮度大于阈值L的像素点数量，记为数组α=｛a₁、a₂……a_m｝，其中L为常数，可根据实际工况进行调整；

检测灵敏度的设定可通过调整分区的面积以及L值的大小进行；

步骤四S4、更新基准数据并判断障碍物；

门状态检测单元24检测滑动门5、6的状态，判断滑动门5、6处于关闭状态、关门进程中状态还是开门进程中状态，然后将检测结果发送至图像处理判断单元22；当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关闭状态时，图像处理判断单元22进行基准数据的更新；更新方法为：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为最新的n个α_i的平均；若α_i≤β_i，则将β_i更新为α_i；其中基准数据数组β中各元素与数组α中各元素相对应，初始值为一预设值；

当滑动门5、6处于关门进程中状态时，图像处理判断单元22对出入口空间12内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令；判断障碍物的方法为：逐一将基准数据数组β中元素β_i减去本次采样数据α_i，即计算β_i-α_i，若存在β_i-α_i＞R，则判断有障碍物；其中R为常数，与识别灵敏度有关，R越大则灵敏度越小，R越小则灵敏度越大。

在实际应用中，可能会遇到部分发光面失效的情况。如图9所示，下部发光面10上有部分失效区域17，下部发光面10上垂直划分的区域代表亮度数据的不同分区，其中失效区域17跨越了两个分区a和b，a区域部分失效，而b区域全部失效；当滑动门5、6处于关闭状态时，更新基准数据：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为最新的n个α_i的平均；若α_i≤β_i，则将β_i更新为α_i；此时基准数据β_a更新为采样得到的、有部分失效区域17的α_a，基准数据β_b则更新为0；因此，障碍物判断阶段，除了a、b两个区域的障碍物检测受影响，其他区域不受影响。

本发明的基准数据更新步骤保证了在发光器和摄像单元部分失效的情况下，能够使失效部分不影响未失效部分的正常运行。

实施例2：本实施例的前三个步骤与实施例1相同，步骤四S4还可以采用以下方法：

门状态检测单元24检测滑动门5、6的状态，然后将检测结果发送至图像处理判断单元22；当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关闭状态时，图像处理判断单元22进行基准数据的更新；更新方法为：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为最新的n个α_i的平均；若α_i≤β_i，则将β_i更新为α_i；其中基准数据数组β中各元素与数组α中各元素相对应，初始值为一预设值；

当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于开门进程中状态时，图像处理判断单元22也对基准数据进行更新；更新方法为：将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为α_i；若α_i≤β_i，则β_i维持不变；

当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关门进程中状态时，图像处理判断单元22对出入口空间12内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令；判断障碍物的方法为：逐一将基准数据数组β中元素β_i减去本次采样数据α_i，即计算β_i-α_i，若存在β_i-α_i＞R，则判断有障碍物；

根据环境实际情况，当门状态检测单元24检测到滑动门5、6处于关门进程中状态时，图像处理判断单元22也对基准数据进行更新；更新方法与处于开门进程中状态时方法相同。

本实施例增加了除了门关闭状态外其他门状态下的更新基准数据的步骤，其检测装置的结构以及摄像单元与发光面布置方式与实施例1相同。

本发明通过增加除了门关闭状态外其他门状态下的基准数据更新，使得基准数据数值随环境变亮而变大，从而提高判断的准确性。本发明可应用于电梯轿厢门，尤其是观光梯等环境亮度较高的情况。

本发明的核心思想是：在关门进程中状态通过将摄像单元当前采样得到的数据与基准数据进行比较，根据比较结果判断当前门关闭路径上是否有障碍物；其中的基准数据由两种渠道获得，一是在门关闭状态下，摄像单元采样获得的数据处理后依照一定规则对基准数据进行更新，二是在关门进程中和/或开门进程中状态下，采样数据处理后依照另一种规则对基准数据进行部分修正。

本发明用于检测夹在电梯出入口的障碍物，可应用于电梯轿厢门中，也可以应用于设置在建筑物中的双层门式的门装置、或者包含列车门和站台门的门装置等电梯以外的滑动门装置中。

Claims (9)

1.一种滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、图像采样；

由摄像单元（11）对发光面（9、10）进行拍摄采样，获得图像数据，并将图像数据发送至图像处理判断单元（22）；

步骤二、图像数据转换为亮度数据；

由图像处理判断单元（22）将图像数据中每个像素点转换为亮度数据；

步骤三、亮度数据分区并计数；

图像处理判断单元（22）对亮度数据进行分区，然后计算满足要求的像素点的个数；

步骤四、更新基准数据并判断障碍物；

门状态检测单元（24）检测滑动门（5、6）的状态，判断滑动门（5、6）处于关闭状态、关门进程中状态还是开门进程中状态，然后将检测结果发送至图像处理判断单元（22）；

当滑动门（5、6）处于关闭状态时，图像处理判断单元（22）进行基准数据的更新；

当滑动门（5、6）处于关门进程中状态时，图像处理判断单元（22）对出入口空间（12）内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令。

2.根据权利要求1所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述步骤三的具体步骤为：

工序一、将像素点划分为多个区域；

工序二、计算每个区域中亮度大于阈值L的像素点数量，记为数组α=｛a₁、a₂……a_m｝。

3.根据权利要求2所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述工序一中划分区域的方法为：根据面积将发光面（9、10）反映的影像（16）垂直划分为若干区域；或者根据面积将发光面（9、10）反映的影像（16）划分为面积相等的正方形区域。

4.根据权利要求1或2所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述步骤四中当滑动门（5、6）处于关闭状态时，图像处理判断单元（22）进行基准数据的更新方法为：

将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为最新的n个α_i的平均；若α_i≤β_i，则将β_i更新为α_i；其中基准数据数组β中各元素与数组α中各元素相对应，初始值为一预设值。

5.根据权利要求1所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述步骤四中当门状态检测单元（24）检测到滑动门（5、6）处于关门进程中和/或开门进程中状态时，图像处理判断单元（22）也对基准数据进行更新。

6.根据权利要求5或2所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述滑动门（5、6）处于关门进程中和/或开门进程中状态时，图像处理判断单元（22）进行基准数据的更新方法为：

将本次采样得到的数组α与基准数据数组β中的元素逐个进行比较，若α_i＞β_i，则将β_i更新为α_i；若α_i≤β_i，则β_i维持不变。

7.根据权利要求1或2所述的滑动门装置的防夹检测方法，其特征在于：所述步骤四中判断障碍物的方法为：

逐一将基准数据数组β中元素βi减去本次采样数据α_i，即计算β_i-α_i，若存在β_i-α_i＞R，则判断有障碍物。

8.一种采用权利要求1所述的滑动门装置的防夹检测方法的防夹检测装置，其特征在于：包括

门状态检测单元（24），通过信号线连接图像处理判断单元（22）；门状态检测单元（24）用于检测滑动门（5、6）的当前状态并将检测信号发送给图像处理判断单元（22）；

摄像单元（11），通过信号线连接图像处理判断单元（22）；摄像单元（11）接收图像处理判断单元（22）的信号对发光面（9、10）进行摄像，并将拍摄采样获得的数据发送至图像处理判断单元（22）；

照明驱动单元（23），通过信号线连接图像处理判断单元（22）；照明驱动单元（23）接收图像处理判断单元（22）的控制信号，控制发光器（8）的开启或关闭；

发光器（8），通过信号线连接照明驱动单元（23）；发光器（8）由照明驱动单元（23）控制开启或关闭；

发光面（9、10），由发光器（8）开启后形成；

图像处理判断单元（22），图像处理判断单元（22）根据摄像单元（11）采样的图像数据以及门状态检测单元（24）检测的门状态信号，对发光面（9、10）的图像数据进行分析处理，对出入口空间（12）内是否有障碍物进行判断，如检测到障碍物则发出开门指令。

9.根据权利要求8所述的滑动门装置的防夹检测装置，其特征在于：所述侧部发光面（9）设置在出入口空间（12）的侧方，并且在用于开门时收纳其中一扇滑动门（6）的门袋部的附近；侧部发光面（9）面向出入口空间（12）形成沿上下方向延伸的长条形；

下部发光面（10）设置在出入口空间（12）的下方，下部发光面（10）的一端部靠近侧部发光面（9）的下端部；下部发光面（10）面向出入口空间（12）并形成为沿出入口空间（12）的宽度方向的长条形；

摄像单元（11）隔着出入口空间（12）设置在侧部发光面（9）的相反侧，并且设置于出入口空间（12）的侧方上部。