CN108198280A - 基于摄像头的门控制方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于摄像头的门控制方法、装置及系统,该方法通过摄像头采集视频数据;对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。本发明将摄像头引入到门控制系统的内部网络,通过算法有效区分视频数据中的机器人和非机器人,使得控制装置只在机器人出现时向门发送开门信号,非机器人出现在门前门不会打开;不需要传输视频数据,只需要传输门开关指令,保证了门开关的实时性;应用于充电房时,不需要安装新摄像头,不破坏原有设备,节省了成本。优选的,本发明还可以经过SSD模型训练获取最优目标检测模型,使用模型检测机器人的意图,更合理的控制门。
Description
技术领域
本发明涉及机器人检测的技术领域,尤其涉及基于摄像头的门控制方法、装置及系统。
背景技术
目前电力巡检机器人大部分都是通过安装对射或者散射传感器开关检测机器人是否在门前。
这种方法在成本上具备优势,但是也存在一些问题:人的无意走过或者小动物等经过,都可能引起传感器探测到信号而开门或者关门;难以检测机器人的意图,是进门还是出门,还是偶然停在门口等。
另外,也有一些现有技术在机器人上安装wifi模块,机器人通过wifi模块发送控制指令,控制门的开关,这种方法会在wifi不可用的情况下出现控制失效的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供基于摄像头的门控制方法、装置及系统,旨在解决现有技术无法根据是否有机器人出现来控制门打开和关闭的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现:
一种基于摄像头的门控制方法,包括:
采集步骤,通过摄像头采集视频数据;
检测步骤,对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门步骤,在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
在上述实施例的基础上,优选的,还包括关门步骤:
在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,
在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。
在上述任意实施例的基础上,优选的,所述采集步骤前,还包括:
感应步骤,通过传感器感应是否有物体出现在门前;
所述采集步骤,具体为:
在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。
在上述任意实施例的基础上,优选的,所述检测步骤,具体为:
采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;
对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;
使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。
一种基于摄像头的门控制装置,包括:
采集模块,用于通过摄像头采集视频数据;
检测模块,用于对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门模块,用于在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
在上述实施例的基础上,优选的,还包括关门模块,用于:
在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,
在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。
在上述任意实施例的基础上,优选的,还包括:
感应模块,用于通过传感器感应是否有物体出现在门前;
所述采集模块用于:
在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。
在上述任意实施例的基础上,优选的,所述检测模块用于:
采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;
对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;
使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。
一种基于摄像头的门控制系统,包括:
上述任一项实施例中的基于摄像头的门控制装置;
摄像头,设置于门的上方,摄像头用于采集视频数据;
门,用于在所述控制装置的作用下打开或关闭。
在上述实施例的基础上,优选的,所述控制装置与门之间的通讯方式采用Lora通讯。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明公开了基于摄像头的门控制方法、装置及系统,该方法通过摄像头采集视频数据;对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。本发明将摄像头引入到门控制系统的内部网络,采用摄像头作为探测机器人的主要传感器,通过算法有效区分视频数据中的机器人和非机器人,使得控制装置只在机器人出现时向门发送开门信号,非机器人出现在门前门不会打开;不需要传输视频数据,只需要传输门开关指令,网络传输数据较少,带宽要求较低,保证了门开关的实时性;应用于充电房时,只需要结合原本的摄像头,就可以从技术层面防止非机器人打开门,保证门开关动作的安全性,不需要安装新摄像头,不破坏原有设备,节省了成本。优选的,本发明还可以经过SSD模型训练获取最优目标检测模型,使用模型检测机器人的意图,判断是靠近门或者远离门,进而更合理的控制门。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明实施例提供的一种基于摄像头的门控制方法的流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的一种基于摄像头的门控制装置的结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的一种基于摄像头的门控制系统的结构示意图;
图4示出了本发明实施例提供的一种门的结构示意图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
具体实施例一
如图1所示,本发明实施例提供了一种基于摄像头的门控制方法,包括:
采集步骤S101,通过摄像头采集视频数据;
检测步骤S102,对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门步骤S103,在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
本发明实施例对门的类型不做限定,其可以为平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门、卷帘门,生态门中的一种。优选的,门可以为卷帘门。
本发明实施例在打开门后,可以经过预定关门时间后自动控制门关闭,或者,只要预定观察时间内门前没有出现机器人,就控制门关闭。优选的,本发明实施例还可以包括关门步骤S104:在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。本发明实施例对预定关门时间不做限定,其可以为30s或1min。本发明实施例对预定观察时间不做限定,其可以为30s或1min。
优选的,所述采集步骤S101前,还可以包括:感应步骤,通过传感器感应是否有物体出现在门前;所述采集步骤S101,具体为:在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。这样做的好处是,在有物体出现在门前时采集视频数据并进行下面的检测,门前没有物体出现时不对视频数据进行检测,节省计算资源。
优选的,所述检测步骤S102,可以具体为:采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。本发明实施例对预定场景不做限定,优选的,预定场景可以包括机器人靠近、机器人远离和机器人空闲,还可以根据机器人的运动方向、速度和加速度不同的情况分别设定场景。最优目标检测模型可以为每个预定场景匹配相应的门控制方案。例如当检测到机器人靠近时,判断机器人需要充电,控制门打开;检测到机器人远离时,判断机器人已进入或者已离开,控制门关闭;检测到机器人空闲时,即使机器人停留在门前,也不向门发送操作指令。采用SSD神经网络技术来实现视频数据的智能分析,经过SSD模型训练获取最优目标检测模型,使用模型检测机器人的意图,判断是靠近门或者远离门,进而更合理的控制门,检测准确率高,鲁棒性强,防止非机器人出现在门前时打开门,保证门开关的安全性。
本发明实施例采用摄像头作为探测机器人的主要传感器,通过算法有效区分视频数据中的机器人和非机器人,只在机器人出现时向门发送开门信号,非机器人出现在门前门不会打开;不需要传输视频数据,只需要传输门开关指令,网络传输数据较少,带宽要求较低,保证了门开关的实时性;应用于充电房时,只需要结合原本的摄像头,就可以从技术层面防止非机器人打开门,保证门开关动作的安全性,不需要安装新摄像头,不破坏原有设备,节省了成本。
在上述的具体实施例一中,提供了基于摄像头的门控制方法,与之相对应的,本申请还提供基于摄像头的门控制装置。由于装置实施例基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。
具体实施例二
如图2所示,本发明实施例提供了一种基于摄像头的门控制装置,包括:
采集模块201,用于通过摄像头采集视频数据;
检测模块202,用于对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门模块203,用于在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
优选的,本发明实施例还可以包括关门模块204,用于:在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。
优选的,本发明实施例还可以包括:感应模块,用于通过传感器感应是否有物体出现在门前;所述采集模块201用于:在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。
优选的,所述检测模块202可以用于采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。
本发明实施例采用摄像头作为探测机器人的主要传感器,通过算法有效区分视频数据中的机器人和非机器人,只在机器人出现时向门发送开门信号,非机器人出现在门前门不会打开;不需要传输视频数据,只需要传输门开关指令,网络传输数据较少,带宽要求较低,保证了门开关的实时性;应用于充电房时,只需要结合原本的摄像头,就可以从技术层面防止非机器人打开门,保证门开关动作的安全性,不需要安装新摄像头,不破坏原有设备,节省了成本。
具体实施例三
如图3所示,本发明实施例提供了一种基于摄像头的门控制系统,包括:
具体实施例二中的基于摄像头的门控制装置301;
摄像头302,设置于门的上方,摄像头用于采集视频数据;
门303,用于在所述控制装置的作用下打开或关闭。
如图4所示,所述门303可以包括门体、控制单元、执行单元和通讯单元;控制单元通过通讯单元接收所述控制装置301发送的控制指令,向执行单元下发与控制指令相应的操作指令,执行单元根据操作指令控制门体的打开和关闭。
本发明实施例对控制装置301与门303之间的通讯方式不做限定,其可以采用Zigbee、Wifi、蓝牙和Lora通讯中的一种或多种。优选的,所述控制装置301与门303之间的通讯方式可以采用Lora通讯。此时,通讯单元为Lora通讯单元。
本发明实施例对所述装置301不做限定,优选的,其可以为计算机或服务器。
本发明实施例将摄像头302引入到门控制系统的内部网络,采用摄像头302作为探测机器人的主要传感器,通过算法有效区分视频数据中的机器人和非机器人,使得控制装置301只在机器人出现时发送开门信号,非机器人出现在门前门303不会打开;不需要传输视频数据,只需要传输门开关指令,网络传输数据较少,带宽要求较低,保证了门开关的实时性;应用于充电房时,只需要结合原本的摄像头302,就可以从技术层面防止非机器人打开门303,保证门开关动作的安全性,不需要安装新摄像头302,不破坏原有设备,节省了成本。
本发明从使用目的上,效能上,进步及新颖性等观点进行阐述,其具有的实用进步性,己符合专利法所强调的功能增进及使用要件,本发明以上的说明及附图,仅为本发明的较佳实施例而己,并非以此局限本发明,因此,凡一切与本发明构造,装置,待征等近似、雷同的,即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等,皆应属本发明的专利申请保护的范围之内。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本发明已进行了一定程度的描述,明显地,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,可进行各个条件的适当变化。可以理解,本发明不限于所述实施方案,而归于权利要求的范围,其包括所述每个因素的等同替换。对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于摄像头的门控制方法,其特征在于,包括:
采集步骤,通过摄像头采集视频数据;
检测步骤,对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门步骤,在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
2.根据权利要求1所述的基于摄像头的门控制方法,其特征在于,还包括关门步骤:
在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,
在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。
3.根据权利要求1或2所述的基于摄像头的门控制方法,其特征在于,所述采集步骤前,还包括:
感应步骤,通过传感器感应是否有物体出现在门前;
所述采集步骤,具体为:
在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。
4.根据权利要求1或2所述的基于摄像头的门控制方法,其特征在于,所述检测步骤,具体为:
采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;
对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;
使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。
5.一种基于摄像头的门控制装置,其特征在于,包括:
采集模块,用于通过摄像头采集视频数据;
检测模块,用于对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现;
开门模块,用于在有机器人出现时,向门发送开门指令,控制门打开。
6.根据权利要求5所述的基于摄像头的门控制装置,其特征在于,还包括关门模块,用于:
在向门发送开门指令后,经过预定关门时间,向门发送关门指令,控制门关闭;或者,
在向门发送开门指令后,对预定观察时间内的视频数据进行检测,只要预定观察时间内没有机器人出现,则向门发送关门指令,控制门关闭。
7.根据权利要求5或6所述的基于摄像头的门控制装置,其特征在于,还包括:
感应模块,用于通过传感器感应是否有物体出现在门前;
所述采集模块用于:
在有物体出现在门前时,通过摄像头采集视频数据。
8.根据权利要求5或6所述的基于摄像头的门控制装置,其特征在于,所述检测模块用于:
采集多种预定场景下机器人的图像数据或视频数据,建立网络训练数据集;
对网络训练数据集进行SSD模型训练,调整参数来优化网络,获取最优目标检测模型;
使用最优目标检测模型对视频数据进行检测,判断是否有机器人出现,以及当有机器人出现时的意图。
9.一种基于摄像头的门控制系统,其特征在于,包括:
权利要求5-8任一项所述的基于摄像头的门控制装置;
摄像头,设置于门的上方,摄像头用于采集视频数据;
门,用于在所述控制装置的作用下打开或关闭。
10.根据权利要求9所述的基于摄像头的门控制系统,其特征在于,所述控制装置与门之间的通讯方式采用Lora通讯。
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