CN107673152B - 厢式电梯内儿童单独乘坐的报警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种厢式电梯内儿童单独乘坐的报警系统，包括深度视频采集单元、乘客属性分析单元、告警逻辑单元及多媒体提示单元。本发明还提供一种厢式电梯内儿童单独乘坐的报警方法，该方法采用上述的报警系统并包括：采集电梯轿厢内的深度视频信息，对深度视频信息进行分析，判断是否需要报警，播放提醒和安抚媒体。本发明既能够准确检测出电梯中有儿童乘坐，又能够确认儿童单独乘坐，不会发生儿童和成人同时乘梯时的多余报警情况。本发明还通过多媒体提示单元在电梯轿厢内播放相应的提示和安抚信息，为电梯维保部门采取相应的措施争取了时间。

Description

厢式电梯内儿童单独乘坐的报警方法

技术领域

本发明涉及电梯安全技术领域，尤其涉及一种基于深度采集的电梯轿厢内儿童乘梯的检测技术。

背景技术

当今社会，电梯已经成为人们生活中必不可少的一种工具，在电梯给现代人生活带来各种便利的同事，各种事故和悲剧频发，给无数家庭带来伤害，尤其是儿童乘坐电梯尤其需要注意安全。但是，目前绝大部分的电梯不会区分乘客是成人还是儿童，而儿童单独乘坐电梯具有相当高的安全隐患，因此有必要防范儿童单独乘梯的现象发生。为此，中国发明专利申请CN201510439470公开了一种电梯轿厢内儿童识别系统，包括摄像设备、儿童检测设备和数字信号处理器，所述摄像设备用于对所述电梯的轿厢进行拍摄以获得实时轿厢图像，所述儿童检测设备与所述摄像设备连接，用于对所述实时轿厢图像进行图像处理，所述数字信号处理器与所述儿童检测设备连接，用于基于所述图像处理结果确定儿童相关报警策略。该系统能够自动、准确地检测出电梯内是否存在儿童，并能够及时进行报警。但该发明中的技术方案存在以下两个明显的缺点：1、该方案主要通过模版匹配的方法，将视频图像中的前景区域与预先设置好的儿童形状模版进行匹配，从而获知轿厢内是否存在儿童，此类方法的精度不高，性能效果与预设模版是否丰富多样有很大关系。2、该方案不区分轿厢内是否存在大人，如果儿童在有大人监护的情况下乘梯，是安全的，并不需要报警。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是提供一种厢式电梯内儿童单独乘坐的报警系统，能够检测出儿童单独乘坐厢式电梯的情形，并进行安抚和报警。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：厢式电梯内儿童单独乘坐的报警系统，包括深度视频采集单元、乘客属性分析单元、告警逻辑单元及多媒体提示单元，深度视频采集单元安装在厢式电梯的轿厢内并能够采集电梯轿厢内乘客的深度视频信息，深度视频采集单元与乘客属性分析单元连接并将所采集到的深度视频信息发送至乘客属性分析单元，乘客属性分析单元根据深度视频信息对前景物进行分析确定是否包含人体信息以及所有人体的身高信息，乘客属性分析单元的一个输出端连接至多媒体提示单元并向其发送是否包含人体信息的内容，多媒体提示单元在接收到无人体信息时可进入待机状态，减少能源消耗，乘客属性分析单元的另一个输出端连接至告警逻辑单元并向其发送所包含的人体的身高信息，告警逻辑单元根据人体的身高信息判断是否包含儿童以及是否仅包含儿童，告警逻辑单元的输出端连接至多媒体提示单元，当人体信息包含人体且仅包含儿童时，告警逻辑单元向多媒体提示单元发出播放控制信号，由多媒体提示单元向电梯轿厢内播放安抚多媒体，同时告警逻辑单元通过数据传输单元向电梯维保部门发出儿童单独乘梯的警报信息。

进一步地，深度视频采集单元采用包括双目RGB摄像机、结构光相机、TOF相机在内的能够感知3D空间深度信息的影像采集设备。

进一步地，乘客属性分析单元和告警逻辑单元采用包括CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC在内的通用处理设备。

进一步地，多媒体播放单元包括液晶显示屏和扬声器，多媒体播放单元安装在电梯轿厢内，其中液晶显示屏安装在电梯轿厢内壁上适合儿童观看的位置。

本发明还提供一种厢式电梯内儿童单独乘坐的报警方法，该方法采用上述的报警系统，并包括以下步骤：

(1)深度视频采集单元采集电梯轿厢内的深度视频信息，并发送至乘客属性分析单元；

(2)乘客属性分析单元通过图像分析的方法对深度视频信息进行分析，得到是否包含人体以及人体高度信息；

(3)告警逻辑单元根据乘客属性分析单元的分析结果判断是否需要报警；

(4)多媒体提示单元收到报警信息后，通过扬声器和显示屏播放提醒和安抚媒体。

(5)多媒体提示单元收到无人体信息时，显示屏进入待机状态，减少能源消耗。

进一步地，乘客属性分析单元的分析步骤包括：

(2.1)通过图像分割的方法分析出电梯轿厢内深度视频信息中的前景物；

(2.2)根据深度信息对前景物进行分析，确认前景物中是否包含人体；

(2.3)如果前景物中包含人体，则分别记录所有人体的高度；

进一步地，在步骤(2.2)中如果前景物中不包含人体信息，则直接向多媒体提示单元发出不需要报警的信号。

进一步地，告警逻辑单元内预设有儿童身高数值，如果乘客属性分析单元分析得到的所有人体高度信息均低于告警逻辑单元中预设的儿童身高数值，则判断为儿童单独乘坐电梯，此时告警逻辑单元分别向多媒体提示单元和电梯维保部门发出报警信号。

本发明的有益效果是：本发明通过深度视频采集单元采集电梯轿厢内的深度信息和视频信息，并通过乘客属性分析单元确认电梯轿厢内是否包含人体以及所包含的人体高度，然后，告警逻辑单元根据人体高度与预设的儿童身高进行比对，如果电梯轿厢内所包含的所有人体高度均低于预设的儿童身高，则判断为儿童单独乘梯，由于儿童在成人带领下乘坐电梯是正常状态，不需要告警，只有在儿童单独乘坐的情况下，才会产生较大的危险性，因此，采用本发明的技术方案既能够准确检测出电梯中有儿童乘坐，又能够确认儿童单独乘坐，不会发生儿童和成人同时乘梯时的多余报警情况。此外，本发明还通过多媒体提示单元在电梯轿厢内播放相应的提示和安抚信息，为电梯维保部门采取相应的措施争取了时间。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方案作进一步的详细说明。

首先，本发明提供了一种厢式电梯内儿童单独乘坐的报警系统，该报警系统包括深度视频采集单元、乘客属性分析单元、告警逻辑单元及多媒体提示单元，深度视频采集单元安装在厢式电梯的轿厢内并能够采集电梯轿厢内乘客的深度视频信息，深度视频采集单元与乘客属性分析单元连接并将所采集到的深度视频信息发送至乘客属性分析单元，乘客属性分析单元根据深度视频信息对前景物进行分析确定是否包含人体信息以及所有人体的身高信息，乘客属性分析单元的一个输出端连接至多媒体提示单元并向其发送是否包含人体信息的内容，多媒体提示单元在接收到无人体信息时可进入待机状态，减少能源消耗，乘客属性分析单元的另一个输出端连接至告警逻辑单元并向其发送所包含的人体的身高信息，告警逻辑单元根据人体的身高信息判断是否包含儿童以及是否仅包含儿童，告警逻辑单元的输出端连接至多媒体提示单元，当人体信息包含人体且仅包含儿童时，告警逻辑单元向多媒体提示单元发出播放控制信号，由多媒体提示单元向电梯轿厢内播放安抚多媒体，同时告警逻辑单元通过数据传输单元向电梯维保部门发出儿童单独乘梯的警报信息。

其中，深度视频采集单元包括但不限于双目RGB摄像机，结构光相机，TOF(Time ofFlight)相机等能感知3D空间深度信息的设备，其安装在电梯轿厢内顶部，用于采集轿厢内的物体深度信息，用于后续单元分析。

一般来说，深度视频采集单元通过无线网络的形式与乘客属性分析单元建立数据连接，从而向其发送所采集的信息，乘客属性分析单元不需要安装在电梯轿厢内。

乘客属性分析单元包括但不限于CPU，ARM，DSP，GPU，FPGA，ASIC等通用处理设备，主要根据深度视频采集单元传入的深度视频信息进行技术分析，获得乘客属性信息，包括人数，个体身高等信息。

告警逻辑单元包括但不限于CPU，ARM，DSP，GPU，FPGA，ASIC等通用处理设备，根据乘客属性信息，判断乘客中是否有且仅有儿童，如果是，则发送告警信息至多媒体提示单元和电梯维保部门。

多媒体提示单元包括但不限于液晶显示屏，扬声器等具有视音频展示能力的设备，它接收到告警信号后，在显示屏上播放温馨提醒视频信息，在扬声器中播放语音提醒信息。多媒体播放单元安装在电梯轿厢内，其中液晶显示屏安装在电梯轿厢内壁上适合儿童观看的位置。

本发明的系统应用于电梯轿厢内的具体实施步骤包括：

S1、深度视频采集单元采集电梯轿厢内的深度视频信息，并发送至乘客属性分析单元。

深度视频采集单元需要多角度且实时采集电梯轿厢内的深度视频信息，并且，深度视频采集单元将所采集到的信息实时发送至乘客属性分析单元。

S2、乘客属性分析单元通过图像分析的方法对深度视频信息进行分析，得到是否包含人体以及人体高度信息，具体的分析步骤是：

S2.1通过图像分割(包括但不限于背景差分，帧间差分，深度图分析等手段)方法分析出电梯轿厢内深度视频信息中的前景物；

S2.2根据图像的深度信息对前景物进行分析，确认前景物中是否包含人体；

S2.3如果前景物中包含人体，则分别记录所有人体的高度；如果前景物中不包含人体信息，则直接向多媒体提示单元发出不需要报警的信号或者结束该段视频的分析。

S3、告警逻辑单元根据乘客属性分析单元的分析结果判断是否需要报警，告警逻辑单元只有在步骤S2的判断结果为包含人体时，才进一步进行分析，如果步骤S2中乘客属性分析单元的分析结果不包含人体时，乘客属性分析单元就不会将信息发送给告警逻辑单元直接结束步骤。

告警逻辑单元的判断方法是：告警逻辑单元内预设有儿童身高数值，例如，预设的身高是140cm，如果乘客属性分析单元分析得到的所有人体高度信息均低于告警逻辑单元中预设的儿童身高数值，则判断为儿童单独乘坐电梯，此时告警逻辑单元分别向多媒体提示单元和电梯维保部门发出报警信号。

需要说明的是，只有在所有人体的身高都低于预设值时，告警逻辑单元才会发出警报，因为如果电梯轿厢内既有成人又有儿童，此时是正常乘梯情况，儿童在成人带领下乘坐电梯，儿童的安全由监护其的成人来保障，不需要特别进行提示，此时如果报警，不仅会给维保部门造成工作负担，更加会给电梯内乘坐的人群造成困扰，因此需要杜绝这种情况下的报警。

另外，告警逻辑单元需要连续判断至少三次有且仅有儿童的情况下才会发出报警，具体的实现是：由于深度视频采集单元和乘客属性分析单元均是实时采集和分析的，因此告警逻辑单元所接收到的信息也是连续的，告警逻辑单元为其所接收到的判断信息设定时间域，例如每3-5秒判断一次，连续判断三次均为有且仅有儿童，才发出报警。这样做的原因是：成人在带领儿童乘梯时，有可能会弯腰或蹲下与儿童进行交流或者给与其帮助，在这种情况下，乘客属性分析单元有可能也会识别蹲下或弯腰的人体身高低于预设值，而事实上在这种情况下也是不需要发生报警的，但是，如果电梯内确实均为儿童，这时候就必须要尽快报警，因此这个设定的时间域不能过长，否则达不到即可报警采取紧急措施的效果，因此，需要在短时间内多次判断才能够得到大概率下准确的结果。

S4、多媒体提示单元一旦接收到告警信号，可在通过扬声器播放预先录制好的语音提示信息，同时通过显示屏播放预先录制的提醒视频对轿厢内的儿童进行安抚和引导，为电梯维保部门进行紧急处理争取时间，降低儿童在电梯轿厢内发生事故的风险性。

S5、多媒体提示单元收到无人体信息时，显示屏进入待机状态，减少能源消耗。

Claims (1)

1.厢式电梯内儿童单独乘坐的报警方法，其特征是，该方法采用厢式电梯内儿童单独乘坐的报警系统，该报警系统包括深度视频采集单元、乘客属性分析单元、告警逻辑单元及多媒体提示单元，深度视频采集单元安装在厢式电梯的轿厢内并能够采集电梯轿厢内乘客的深度视频信息，深度视频采集单元与乘客属性分析单元连接并将所采集到的深度视频信息发送至乘客属性分析单元，乘客属性分析单元根据深度视频信息对前景物进行分析确定是否包含人体信息以及所有人体的身高信息，乘客属性分析单元的一个输出端连接至多媒体提示单元并向其发送是否包含人体信息的内容，多媒体提示单元在接收到无人体信息时可进入待机状态，减少能源消耗，乘客属性分析单元的另一个输出端连接至告警逻辑单元并向其发送所包含的人体的身高信息，告警逻辑单元根据人体的身高信息判断是否包含儿童以及是否仅包含儿童，告警逻辑单元的输出端连接至多媒体提示单元，当人体信息包含人体且仅包含儿童时，告警逻辑单元向多媒体提示单元发出播放控制信号，由多媒体提示单元向电梯轿厢内播放安抚多媒体，同时告警逻辑单元通过数据传输单元向电梯维保部门发出儿童单独乘梯的警报信息；

该方法包括以下步骤：

(1)深度视频采集单元采集电梯轿厢内的深度视频信息，并发送至乘客属性分析单元；

(2）乘客属性分析单元通过图像分析的方法对深度视频信息进行分析，得到是否包含人体以及人体高度信息；

(3）告警逻辑单元根据乘客属性分析单元的分析结果判断是否需要报警；由于深度视频采集单元和乘客属性分析单元均是实时采集和分析的，因此告警逻辑单元所接收到的信息也是连续的，告警逻辑单元为其所接收到的判断信息设定时间域，每3-5秒判断一次，连续判断三次均为有且仅有儿童，才发出报警；

(4) 多媒体提示单元收到报警信息后，通过扬声器和显示屏播放提醒和安抚媒体；

(5) 多媒体提示单元收到无人体信息时，显示屏进入待机状态，减少能源消耗；

深度视频采集单元采用包括双目RGB摄像机、结构光相机、TOF相机在内的能够感知3D空间深度信息的影像采集设备；

乘客属性分析单元和告警逻辑单元采用包括CPU、ARM、DSP、GPU、FPGA、ASIC在内的通用处理设备；

多媒体播放单元包括液晶显示屏和扬声器，多媒体播放单元安装在电梯轿厢内，其中液晶显示屏安装在电梯轿厢内壁上适合儿童观看的位置；

乘客属性分析单元的分析步骤包括：

(2.1）通过图像分割的方法分析出电梯轿厢内深度视频信息中的前景物；

(2.2）根据深度信息对前景物进行分析，确认前景物中是否包含人体；前景物中不包含人体信息，则直接向多媒体提示单元发出不需要报警的信号；

(2.3）如果前景物中包含人体，则分别记录所有人体的高度；

告警逻辑单元内预设有儿童身高数值，如果乘客属性分析单元分析得到的所有人体高度信息均低于告警逻辑单元中预设的儿童身高数值，则判断为儿童单独乘坐电梯，此时告警逻辑单元分别向多媒体提示单元和电梯维保部门发出报警信号。

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