CN106677094A - 一种道闸控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种道闸控制方法及装置，本发明实施例包括当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；判断连续两帧的所述区域图像是否发生变化；若连续两帧的所述区域图像发生变化，则控制所述道闸停止下降。本发明实施例提供一种道闸控制方法及装置，能够根据检测道闸下的预设区域是否有行人和车辆从而控制道闸是否进行下降，避免车辆与行人被误伤，提高道闸的安全性。

Description

一种道闸控制方法及装置

技术领域

本发明涉及智能停车场领域，特别涉及一种道闸控制方法及装置。

背景技术

目前，道闸已经被广泛使用在停车场出入口作为车辆出入的有效控制。道闸进行关闸的时候会存在下方有车或者行人经过的情况，为了避免车与行人被误伤，提高道闸的安全性，一般都会使用保护装置。传统的道闸防护方案是通过在道闸正下方安装地感线圈，当车辆进入该区域会被地感线圈检测，通过道闸控制器停止或抬起闸杆以避免车辆被砸。这种方式施工麻烦，要开挖路面，对路面造成破坏，而且路面受季节和车辆压力影响，线圈容易损坏，难于维护。同时地感线圈有可能会失灵，造成误砸车。另外还有一个缺点是无法检测行人，容易导致行人被误砸，降低了安全性。

发明内容

本申请实施例提供了一种道闸控制方法及装置，提供一种能够根据检测道闸下的预设区域是否有行人和车辆从而控制道闸是否进行下降的方法。

有鉴于此，本发明的第一方面提供一种道闸控制方法，包括：

当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；

判断连续两帧的所述区域图像是否发生变化；

若连续两帧的所述区域图像发生变化，则控制所述道闸停止下降。

结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，所述当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像之前，还包括：

当所述道闸处于关到位状态时，获取所述预设区域的所述区域图像；

将所述预设区域的所述区域图像设置为背景图像。

结合本发明实施例的第一方面，第一方面的第一种实施方式中任一种，在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，还包括：

根据所述预设区域生成动态背景图像。

结合本发明实施例的第一方面，第一方面的第一种实施方式至第二种实施方式中任一种，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，所述判断连续两帧的所述图像是否发生变化之后，还包括：

若连续两帧的所述区域图像没有变化，则判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配；

若所述区域图像与所述背景图像相匹配，则控制所述道闸下降。

结合本发明实施例的第一方面，第一方面的第一种实施方式至第三种实施方式中任一种，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，所述判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配之后，还包括：

若所述区域图像与所述背景图像不匹配，则判断所述区域图像与所述动态背景图像是否匹配；

若所述区域图像与所述动态背景图像匹配，则控制所述道闸下降；

若所述区域图像与所述动态背景图像不匹配，则控制所述道闸停止下降。

本发明的第二方面提供一种装置，包括：

第一获取模块，用于当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；

第一判断模块，用于判断连续两帧的所述区域图像是否发生变化；

第一控制模块，用于若连续两帧的所述区域图像发生变化，则控制所述道闸停止下降。

结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式中，还包括：

第二获取模块，用于当所述道闸处于关到位状态时，获取所述预设区域的所述区域图像；

设置模块，用于将所述预设区域的所述区域图像设置为背景图像。

结合本发明实施例的第二方面，第二方面的第一种实施方式中任一种，在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式中，还包括：

生成模块，用于根据所述预设区域生成动态背景图像。

结合本发明实施例的第二方面，第二方面的第一种实施方式至第二种实施方式中任一种，在本发明实施例的第二方面的第三种实施方式中，还包括：

第二判断模块，用于若连续两帧的所述区域图像没有变化，则判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配；

第二控制模块，用于若所述区域图像与所述背景图像相匹配，则控制所述道闸下降。

结合本发明实施例的第二方面，第二方面的第一种实施方式至第三种实施方式中任一种，在本发明实施例的第二方面的第四种实施方式中，还包括：

第三判断模块，用于若所述区域图像与所述背景图像不匹配，则判断所述区域图像与所述动态背景图像是否匹配；

第三控制模块，用于若所述区域图像与所述动态背景图像匹配，则控制所述道闸下降；

第四控制模块，用于若所述区域图像与所述动态背景图像不匹配，则控制所述道闸停止下降。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供一种道闸控制方法及装置，能够根据检测道闸下的预设区域是否有行人和车辆从而控制道闸是否进行下降，避免车辆与行人被误伤，提高道闸的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种道闸控制方法的一个实施例示意图；

图2是本发明实施例中一种道闸控制方法的另一个实施例示意图；

图3是本发明实施例中一种装置的一个实施例示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供一种道闸控制方法，请参阅图1，图1是本发明实施例的一个工作流程示意图。

步骤101、当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；

在停车场中，当车辆需要进出停车场时在进出口处会设置有道闸。道闸用于格挡车辆并提示车辆进行收费以及登记等一系列工作。道闸一般有四个状态，在开到位状态时为完全开闸状态，在关到位状态时为完全关闸状态，上升状态以及下降状态。在此步骤中，当道闸上升到开到位状态时即完全打开时，或者道闸接收到下降指令准备下降时，系统都会获取预设区域的区域图像。区域图像是系统设定的预设区域内的图像，用于表示预设区域的车辆以及行人情况，预设区域是道闸之下车辆通过的区域。

步骤102、判断连续两帧的区域图像是否发生变化；

系统判断连续两帧的区域图像是否发生变化，具体使用帧差法进行判断。具体的，系统判断前后两帧的图像的变化是否超过了阈值，超过阈值表示目前监控区域有物体在移动。系统对输入的区域图像，进行灰度化处理。将原来的RGB(Red GreenBlue，红绿蓝)色彩模式下的值转换成灰度色彩模式下的值。用G(x,y)表示转换后的区域图像上每一个像素点上的灰度值。对每一个区域图像，区域图像是否发生变化。具体方法为统计相邻两帧区域图像中各个像素点的灰度值差的绝对值大于阈值的像素点的个数，若个数大于预设值，则判断区域图像发生变化。区域图像的前后两帧有变化表明有移动物体经过预设区域，不能控制道闸下降。若前后两帧区域图像没变化，有可能是没有移动物体，也可能是有物体刚好停在预设区域里，例如一辆车或者行人路过预设区域，停了下来。因此遇到区域图像的前后两帧没变化时，还需要进一步判断预设区域是否真的没有移动物体。

步骤103、若连续两帧的区域图像发生变化，则控制道闸停止下降；

当系统判断如果连续两帧的区域图像对比后发现发生了变化，则控制道闸，使得道闸无法下降。保护道闸下的行人或者车辆的安全。

本发明的一个较佳实施例中，还可以根据背景图像以及动态背景图像进行匹配决定道闸是否下降。请参阅图2，图2是本发明实施例的一个工作流程示意图。

步骤201、当道闸处于关到位状态时，获取预设区域的区域图像；

当道闸下降到关到位状态时即完全关闭时，系统获取预设区域的区域图像。区域图像是系统设定的预设区域内的图像。

步骤202、将预设区域的监控图像设置为背景图像；

系统在每一次道闸处于关到位状态时都会获取预设区域当前的区域图像并保存下来。这时由于预设区域没有车辆，区域图像可以作为预设区域目前无车的一个样本，然后加入到背景图像的队列中。背景图像的队列长度可以设置为5，即保存5张区域图像。背景图像的队列采取先进先出的模式，当队列中区域图像的数量达到上限值5并且此时有新的区域图像，就把最早的一张区域图像删除，保存最新的一张区域图像更新背景图像的队列。在实际使用的过程中，提取背景图像的时候，抓拍瞬间有可能存在车辆冲得太快或者正好有行人在预设区域经过等因素，因此会造成保存下来的背景图像不是有效的背景图像。即保存静态的背景图像的时候有可能会受环境的影响导致所保存的静态的背景图像并非真正的背景图像，所以需要保存并更新动态的背景图像。

步骤203、根据预设区域生成动态背景图像；

系统会根据预设区域生成一个动态背景图像，动态背景图像会在每次道闸处于关到位状态时进行更新。动态背景图像生成的方法有很多，例如多高斯，ViBe(VisualBackground extractor，视觉背景提取)背景建模方法等等。本实施例选择ViBe背景建模方法。ViBe是一种适合应用在室外环境提取前景的方法。ViBe建模方式的工作原理是对于每个像素点存储一个样本集，样本集的采样值为该像素点过去的像素值和其邻近点的像素值，然后将每一个新的像素值和样本集进行比较来判断是否属于背景点。因此ViBe的更新是对每个像素点单独更新。

本发明实施例中，步骤204与步骤101相同，步骤205与步骤102相同，步骤206与步骤103相同，此处不再赘述。

步骤207、若连续两帧的区域图像没有变化，则判断区域图像与背景图像是否匹配；

当系统判断连续两帧的区域图像没有变化，则继续判断区域图像与背景图像是否匹配。具体的判断的方法为：提取当前帧的区域图像与背景图像队列中里的全部背景图像的特征进行对比。这里使用的特征可以是HOG特征，LBP特征等，本实施例采用了HOG特征。HOG特征是灰度图的梯度统计信息，而梯度主要存在于图像的边缘的地方。对于图像的一阶梯度，梯度大小可以表示为：其中I(x,y)表示图像上的某个像素点，横坐标为x，纵坐标为y。梯度方向可以表示为：Ang(x,y)＝arccos(I(x+1,y)-I(x-1,y)/R)。设置直方图方向为9个，将图像分划成多个分块，每个分块中所有像素的一维梯度直方图累加到其中，就形成了最终的特征。对于一个分块来说，可以用这9维的特征来表征这个块。提取当前帧的区域图像的监控区域的HOG特征，然后再提取队列里5帧背景图像的HOG特征。系统把预设区域的划定成64*64像素的图像，对应区域图像的像素，然后提取HOG特征。每个8*8的像素的区域可以提取到9维特征，对于64*64像素的图像，有225块，因此可以获得225x 9＝2025维的特征。然后依次计算当前帧的区域图像提取到的HOG特征与5张背景图像的HOG特征的欧氏距离。统计欧氏距离小于预设阈值的背景图像的数量，这个阈值可由用户根据现场使用的状况设置。这里需要说明的是，如果预设区域上有移动的物体，那么提取出来区域图像的HOG特征与背景图像所提取的HOG特征差异很大，因为预设区域为道闸下的区域，该区域一般是空地，能提取到的边缘非常少。因此通过计算欧氏距离就能得出区域图像与背景图像是否匹配，从而区分有车与无车，并且准确率高。

步骤208、若区域图像与背景图像相匹配，则控制道闸下降；

如果区域图像与背景图像相匹配，系统会控制道闸下降。

步骤209、若区域图像与背景图像不匹配，则判断区域图像与动态背景图像是否匹配；

步骤203中系统根据预设区域的区域图像生成动态背景图像，本步骤中系统判断区域图像与动态背景图像是否匹配。判断的方法为：把当前帧的区域图像与ViBe背景建模方法得到的动态背景图像进行对应点像素相减。如果差值超过预设阈值，表示当前像素点为前景。最后再统计整个预设区域的超过预设阈值的像素点数量，根据数量判断区域图像与动态背景图像是否匹配。

步骤210、若区域图像与动态背景图像匹配，则控制道闸下降，若区域图像与动态背景图像不匹配，则控制道闸停止下降；

如果系统判断区域图像与动态背景图像匹配，则系统确认道闸之下的预设区域没有人或车辆，系统会控制道闸下降。若区域图像与动态背景图像不匹配，系统会认为道闸之下的预设区域有人或车辆，则控制道闸停止下降。

上面从本发明实施例的一种道闸控制方法进行描述，下面对本发明实施例的一种装置进行描述。

请参阅图3，本发明实施例的一种装置包括第一获取模块301、第一判断模块302、第一控制模块303、第二获取模块304、设置模块305、生成模块306、第二判断模块307、第二控制模块308、第三判断模块309、第三控制模块310、第四控制模块311。

第一获取模块301，用于当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像。

第一判断模块302，用于判断连续两帧的区域图像是否发生变化。

第一控制模块303，用于若连续两帧的区域图像发生变化，则控制道闸停止下降。

第二获取模块304，用于当道闸处于关到位状态时，获取预设区域的区域图像。

设置模块305，用于将预设区域的区域图像设置为背景图像。

生成模块306，用于根据预设区域生成动态背景图像。

第二判断模块307，用于若连续两帧的区域图像没有变化，则判断区域图像与背景图像是否匹配。

第二控制模块308，用于若区域图像与背景图像相匹配，则控制道闸下降。

第三判断模块309，用于若区域图像与背景图像不匹配，则判断区域图像与动态背景图像是否匹配。

第三控制模块310，用于若区域图像与动态背景图像匹配，则控制道闸下降。

第四控制模块311，用于若区域图像与动态背景图像不匹配，则控制道闸停止下降。

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，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种道闸控制方法，其特征在于，包括：

当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；

判断连续两帧的所述区域图像是否发生变化；

若连续两帧的所述区域图像发生变化，则控制所述道闸停止下降。

2.根据权利要求1所述的道闸控制方法，其特征在于，所述当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像之前，还包括：

当所述道闸处于关到位状态时，获取所述预设区域的所述区域图像；

将所述预设区域的所述区域图像设置为背景图像。

3.根据权利要求1或2所述的道闸控制方法，其特征在于，还包括：

根据所述预设区域生成动态背景图像。

4.根据权利要求3所述的道闸控制方法，其特征在于，所述判断连续两帧的所述图像是否发生变化之后，还包括：

若连续两帧的所述区域图像没有变化，则判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配；

若所述区域图像与所述背景图像相匹配，则控制所述道闸下降。

5.根据权利要求4所述的道闸控制方法，其特征在于，所述判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配之后，还包括：

若所述区域图像与所述背景图像不匹配，则判断所述区域图像与所述动态背景图像是否匹配；

若所述区域图像与所述动态背景图像匹配，则控制所述道闸下降；

若所述区域图像与所述动态背景图像不匹配，则控制所述道闸停止下降。

6.一种装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于当道闸处于开到位状态或接收到下降指令准备下降时，获取预设区域的区域图像；

第一判断模块，用于判断连续两帧的所述区域图像是否发生变化；

第一控制模块，用于若连续两帧的所述区域图像发生变化，则控制所述道闸停止下降。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

第二获取模块，用于当所述道闸处于关到位状态时，获取所述预设区域的所述区域图像；

设置模块，用于将所述预设区域的所述区域图像设置为背景图像。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：

生成模块，用于根据所述预设区域生成动态背景图像。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

第二判断模块，用于若连续两帧的所述区域图像没有变化，则判断所述区域图像与所述背景图像是否匹配；

第二控制模块，用于若所述区域图像与所述背景图像相匹配，则控制所述道闸下降。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

第三判断模块，用于若所述区域图像与所述背景图像不匹配，则判断所述区域图像与所述动态背景图像是否匹配；

第三控制模块，用于若所述区域图像与所述动态背景图像匹配，则控制所述道闸下降；

第四控制模块，用于若所述区域图像与所述动态背景图像不匹配，则控制所述道闸停止下降。