CN108805820A - 图像现场分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种门廊图像现场分析方法，包括提供并使用门廊图像现场分析系统，系统包括：多个红外线检测设备，设置在洗手间内，每一个红外线检测设备设置在对应的小便斗的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测，并在存在物体时，发出当前使用状态以及对应的小便斗的编号；脚步检测设备，设置在洗手间的门廊位置，用于对周围进行脚步检测，所述脚步检测包括：当识别到人员脚步声音时，检测人员脚步声音随时间的变化趋势，当变化趋势为增大时，发出人员接近信号，当变化趋势为减小时，发出人员离开信号；当未识别到人员脚步声音时，不输出任何信号。通过本发明，能够提高小便斗设备的智能控制水准。

Description

图像现场分析方法

技术领域

本发明涉及图像分析领域，尤其涉及一种图像现场分析方法。

背景技术

从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息。目的是得到某种数值结果，而不是产生另一个图像。图像分析的内容和模式识别、人工智能的研究领域有交叉，但图像分析与典型的模式识别有所区别。图像分析不限于把图像中的特定区域按固定数目的类别加以分类，它主要是提供关于被分析图像的一种描述。

为此，既要利用模式识别技术，又要利用关于图像内容的知识库，即人工智能中关于知识表达方面的内容。图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征，然后对图像进行符号化的描述。这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答，还能对图像内容作出详细描述。

发明内容

本发明提供了一种门廊图像现场分析方法，首先通过有针对性的过往人群检测机制实现对过往人群的即时检测，然后，能够对每一个小便斗进行分别处理，以基于每一个小便斗的当前使用状态，在门廊存在人员时，决定是否进行屏蔽挡板的伸展，从而提高了小便斗的定向视线屏蔽能力，保护的小便斗使用者的安全和隐私。

根据本发明的一方面，提供了一种门廊图像现场分析方法，所述方法包括：

使用多个红外线检测设备，设置在洗手间内，每一个红外线检测设备设置在对应的小便斗的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测，并在存在物体时，发出当前使用状态以及对应的小便斗的编号；

使用脚步检测设备，设置在洗手间的门廊位置，用于对周围进行脚步检测，所述脚步检测包括：当识别到人员脚步声音时，检测人员脚步声音随时间的变化趋势，当变化趋势为增大时，发出人员接近信号，当变化趋势为减小时，发出人员离开信号；当未识别到人员脚步声音时，不输出任何信号；

使用现场录像设备，设置在洗手间的门廊位置，与所述脚步检测设备连接；

其中，所述现场录像设备用于在接收到所述人员接近信号时，从省电状态切换到工作状态，开始对门廊位置进行图像捕获，以获得并输出预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，还用于在接收到所述人员离开信号时，从工作状态切换到省电状态，停止对门廊位置进行的图像捕获；

使用分辨率检测设备，与所述现场录像设备连接，用于接收预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，对每一帧当前门廊图像执行最大分辨率检测，以获得并输出多帧当前门廊图像中的最大分辨率；

使用定制降噪设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述最大分辨率，基于所述最大分辨率确定对应的降噪幅度，并基于确定的降噪幅度对所述多帧当前门廊图像执行降噪处理，以获得并输出相应的多帧降噪处理图像，其中，所述最大分辨率越大，降噪幅度越小。

由此可见，本发明至少具备以下三个重要发明点：

(1)采用基于图像最大分辨率的降噪幅度定制机制，提高了图像的降噪效果；

(2)通过对预设时间间隔内的多帧图像的数据分析，确定变化幅度最大的分量，并基于确定的分量的对应图像，进行目标形状的搜索操作；

(3)能够对每一个小便斗进行分别处理，以基于每一个小便斗的当前使用状态，在门廊存在人员时，决定是否进行屏蔽挡板的伸展，从而提高了小便斗的定向视线屏蔽能力。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的门廊图像现场分析系统所在的洗手间的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的门廊图像现场分析方法的实施方案进行详细说明。

对于公共卫生间来说，其空间有限，在有限的空间中脸盆、马桶等卫浴产品一件都不能少，同时摆设还要有条不紊，不影响各个产品的单独使用，因此公共卫生间在空间布置上更需要费一番功夫。公共卫生间在设计时，首先要注意各种卫浴设施的尺寸，不拥挤是大前提，要保证每个卫浴设备在使用空间上都有一定的距离。其次，公共卫生间地面要外高内低。外侧可以用来放脸盆、马桶，既能防水防潮，还能达到干湿分离的效果。

对于男性使用的公共卫生间来说，多个小便斗是必备的卫浴设备，各个公共卫生间内多个小便斗的相对位置以及布置方式往往不通，因此，过往人群观看到每一个小便斗的视野也不通，很难制定有效的视野屏蔽方案。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种门廊图像现场分析方法。

图1为根据本发明实施方案示出的门廊图像现场分析系统所在的洗手间的结构示意图，其中，1为安装多个小便斗的墙壁。

根据本发明实施方案示出的门廊图像现场分析系统包括：

多个红外线检测设备4，设置在洗手间内，每一个红外线检测设备设置在对应的小便斗2的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测，并在存在物体时，发出当前使用状态以及对应的小便斗的编号；

脚步检测设备，设置在洗手间的门廊位置，用于对周围进行脚步检测，所述脚步检测包括：当识别到人员脚步声音时，检测人员脚步声音随时间的变化趋势，当变化趋势为增大时，发出人员接近信号，当变化趋势为减小时，发出人员离开信号；当未识别到人员脚步声音时，不输出任何信号。

接着，继续对本发明的门廊图像现场分析系统的具体结构进行进一步的说明。

所述门廊图像现场分析系统中还可以包括：

现场录像设备，设置在洗手间的门廊位置，与所述脚步检测设备连接；

其中，所述现场录像设备用于在接收到所述人员接近信号时，从省电状态切换到工作状态，开始对门廊位置进行图像捕获，以获得并输出预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，还用于在接收到所述人员离开信号时，从工作状态切换到省电状态，停止对门廊位置进行的图像捕获。

所述门廊图像现场分析系统中还可以包括：

分辨率检测设备，与所述现场录像设备连接，用于接收预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，对每一帧当前门廊图像执行最大分辨率检测，以获得并输出多帧当前门廊图像中的最大分辨率；

定制降噪设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述最大分辨率，基于所述最大分辨率确定对应的降噪幅度，并基于确定的降噪幅度对所述多帧当前门廊图像执行降噪处理，以获得并输出相应的多帧降噪处理图像，其中，所述最大分辨率越大，降噪幅度越小；

分量数据提取设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收多帧降噪处理图像，对每一帧降噪处理图像执行以下处理：解析出所述降噪处理图像中每一个像素点的Y分量、U分量和V分量，确定各个像素点的Y分量之和以作为所述降噪处理图像的Y分量和，确定各个像素点的U分量之和以作为所述降噪处理图像的U分量和，以及确定各个像素点的V分量之和以作为所述降噪处理图像的V分量和；

逐时处理设备，与所述分量数据提取设备连接，用于接收每一个帧降噪处理图像的Y分量和、每一个帧降噪处理图像的U分量和以及每一个帧降噪处理图像的V分量和，并确定多帧降噪处理图像的Y分量和的变化幅度，多帧降噪处理图像的U分量和的变化幅度以及多帧降噪处理图像的V分量和的变化幅度，将变化幅度最大的分量作为标定分量输出；

图像提取设备，用于接收最新一帧降噪处理图像，还与所述逐时处理设备连接，以接收所述标定分量，基于所述标定分量从最新一帧降噪处理图像中获取与所述标定分量对应的分量图像，从所述分量图像中搜索与人员标准形状符合的图案，并在搜索到与人员标准形状符合的图案时，发出目标确定信号，否则，发出目标不确定信号；

多对屏蔽挡板3，设置在洗手间内，每一对屏蔽挡板设置在对应的小便斗2的两侧，用于在默认状态下，收缩在对应的小便斗的陶瓷壁内，还用于在伸展状态下，从对应的小便斗的陶瓷壁内展开，以加长对应的小便斗的两侧的长度，提高对应的小便斗的视线屏蔽能力；

挡板驱动设备，分别与所述图像提取设备、多个红外线检测设备和多对屏蔽挡板连接，用于在接收到目标确定信号时，基于接收到的每一个小便斗的编号，控制与小便斗的编号对应的、具有当前使用状态的小便斗的一对屏蔽挡板展开。

所述门廊图像现场分析系统中还可以包括：

计时器，与所述分量数据提取设备连接，用于为所述分量数据提取设备提供计时操作。

同时，根据本发明实施方案示出的门廊图像现场分析方法包括：

使用多个红外线检测设备，设置在洗手间内，每一个红外线检测设备设置在对应的小便斗的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测，并在存在物体时，发出当前使用状态以及对应的小便斗的编号；

使用脚步检测设备，设置在洗手间的门廊位置，用于对周围进行脚步检测，所述脚步检测包括：当识别到人员脚步声音时，检测人员脚步声音随时间的变化趋势，当变化趋势为增大时，发出人员接近信号，当变化趋势为减小时，发出人员离开信号；当未识别到人员脚步声音时，不输出任何信号。

接着，继续对本发明的门廊图像现场分析方法的具体步骤进行进一步的说明。

所述门廊图像现场分析方法还可以包括：

使用现场录像设备，设置在洗手间的门廊位置，与所述脚步检测设备连接；

其中，所述现场录像设备用于在接收到所述人员接近信号时，从省电状态切换到工作状态，开始对门廊位置进行图像捕获，以获得并输出预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，还用于在接收到所述人员离开信号时，从工作状态切换到省电状态，停止对门廊位置进行的图像捕获。

所述门廊图像现场分析方法还可以包括：

使用分辨率检测设备，与所述现场录像设备连接，用于接收预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，对每一帧当前门廊图像执行最大分辨率检测，以获得并输出多帧当前门廊图像中的最大分辨率；

使用定制降噪设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述最大分辨率，基于所述最大分辨率确定对应的降噪幅度，并基于确定的降噪幅度对所述多帧当前门廊图像执行降噪处理，以获得并输出相应的多帧降噪处理图像，其中，所述最大分辨率越大，降噪幅度越小；

使用分量数据提取设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收多帧降噪处理图像，对每一帧降噪处理图像执行以下处理：解析出所述降噪处理图像中每一个像素点的Y分量、U分量和V分量，确定各个像素点的Y分量之和以作为所述降噪处理图像的Y分量和，确定各个像素点的U分量之和以作为所述降噪处理图像的U分量和，以及确定各个像素点的V分量之和以作为所述降噪处理图像的V分量和；

使用逐时处理设备，与所述分量数据提取设备连接，用于接收每一个帧降噪处理图像的Y分量和、每一个帧降噪处理图像的U分量和以及每一个帧降噪处理图像的V分量和，并确定多帧降噪处理图像的Y分量和的变化幅度，多帧降噪处理图像的U分量和的变化幅度以及多帧降噪处理图像的V分量和的变化幅度，将变化幅度最大的分量作为标定分量输出；

使用图像提取设备，用于接收最新一帧降噪处理图像，还与所述逐时处理设备连接，以接收所述标定分量，基于所述标定分量从最新一帧降噪处理图像中获取与所述标定分量对应的分量图像，从所述分量图像中搜索与人员标准形状符合的图案，并在搜索到与人员标准形状符合的图案时，发出目标确定信号，否则，发出目标不确定信号；

使用多对屏蔽挡板，设置在洗手间内，每一对屏蔽挡板设置在对应的小便斗的两侧，用于在默认状态下，收缩在对应的小便斗的陶瓷壁内，还用于在伸展状态下，从对应的小便斗的陶瓷壁内展开，以加长对应的小便斗的两侧的长度，提高对应的小便斗的视线屏蔽能力；

使用挡板驱动设备，分别与所述图像提取设备、多个红外线检测设备和多对屏蔽挡板连接，用于在接收到目标确定信号时，基于接收到的每一个小便斗的编号，控制与小便斗的编号对应的、具有当前使用状态的小便斗的一对屏蔽挡板展开。

所述门廊图像现场分析方法还可以包括：

使用计时器，与所述分量数据提取设备连接，用于为所述分量数据提取设备提供计时操作。

另外，还可以采用多个超声波检测设备以替换所述多个红外线检测设备，所述多个超声波检测设备设置在洗手间内，每一个超声波检测设备设置在对应的小便斗的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业要求。

为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。他们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部有两个压电晶片和一个共振板。当他的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时他就成为超声波接收器了。

采用本发明的门廊图像现场分析方法，针对现有技术中公共卫生间小便斗的不同布置方式影响视野屏蔽方案设计的技术问题，通过对每一个小便斗进行分别处理，以基于每一个小便斗的当前使用状态，在门廊存在人员时，决定是否进行屏蔽挡板的伸展，更关键的是，在对门廊人员的检测模式中，采用基于图像最大分辨率的降噪幅度定制机制，以及通过对预设时间间隔内的多帧图像的数据分析，确定变化幅度最大的分量，基于确定的分量的对应图像，进行目标形状的搜索操作，从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种门廊图像现场分析方法，其特征在于，所述方法包括：

使用多个红外线检测设备，设置在洗手间内，每一个红外线检测设备设置在对应的小便斗的上方，用于对对应的小便斗的前方是否存在物体进行检测，并在存在物体时，发出当前使用状态以及对应的小便斗的编号；

使用脚步检测设备，设置在洗手间的门廊位置，用于对周围进行脚步检测，所述脚步检测包括：当识别到人员脚步声音时，检测人员脚步声音随时间的变化趋势，当变化趋势为增大时，发出人员接近信号，当变化趋势为减小时，发出人员离开信号；当未识别到人员脚步声音时，不输出任何信号。

2.如权利要求1所述的门廊图像现场分析方法，其特征在于，还包括：

使用现场录像设备，设置在洗手间的门廊位置，与所述脚步检测设备连接；

其中，所述现场录像设备用于在接收到所述人员接近信号时，从省电状态切换到工作状态，开始对门廊位置进行图像捕获，以获得并输出预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，还用于在接收到所述人员离开信号时，从工作状态切换到省电状态，停止对门廊位置进行的图像捕获。

3.如权利要求2所述的门廊图像现场分析方法，其特征在于，还包括：

使用分辨率检测设备，与所述现场录像设备连接，用于接收预设时间间隔内的多帧当前门廊图像，对每一帧当前门廊图像执行最大分辨率检测，以获得并输出多帧当前门廊图像中的最大分辨率；

使用定制降噪设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收所述最大分辨率，基于所述最大分辨率确定对应的降噪幅度，并基于确定的降噪幅度对所述多帧当前门廊图像执行降噪处理，以获得并输出相应的多帧降噪处理图像，其中，所述最大分辨率越大，降噪幅度越小；

使用分量数据提取设备，与所述分辨率检测设备连接，用于接收多帧降噪处理图像，对每一帧降噪处理图像执行以下处理：解析出所述降噪处理图像中每一个像素点的Y分量、U分量和V分量，确定各个像素点的Y分量之和以作为所述降噪处理图像的Y分量和，确定各个像素点的U分量之和以作为所述降噪处理图像的U分量和，以及确定各个像素点的V分量之和以作为所述降噪处理图像的V分量和；

使用逐时处理设备，与所述分量数据提取设备连接，用于接收每一个帧降噪处理图像的Y分量和、每一个帧降噪处理图像的U分量和以及每一个帧降噪处理图像的V分量和，并确定多帧降噪处理图像的Y分量和的变化幅度，多帧降噪处理图像的U分量和的变化幅度以及多帧降噪处理图像的V分量和的变化幅度，将变化幅度最大的分量作为标定分量输出；

使用图像提取设备，用于接收最新一帧降噪处理图像，还与所述逐时处理设备连接，以接收所述标定分量，基于所述标定分量从最新一帧降噪处理图像中获取与所述标定分量对应的分量图像，从所述分量图像中搜索与人员标准形状符合的图案，并在搜索到与人员标准形状符合的图案时，发出目标确定信号，否则，发出目标不确定信号；

使用多对屏蔽挡板，设置在洗手间内，每一对屏蔽挡板设置在对应的小便斗的两侧，用于在默认状态下，收缩在对应的小便斗的陶瓷壁内，还用于在伸展状态下，从对应的小便斗的陶瓷壁内展开，以加长对应的小便斗的两侧的长度，提高对应的小便斗的视线屏蔽能力；

使用挡板驱动设备，分别与所述图像提取设备、多个红外线检测设备和多对屏蔽挡板连接，用于在接收到目标确定信号时，基于接收到的每一个小便斗的编号，控制与小便斗的编号对应的、具有当前使用状态的小便斗的一对屏蔽挡板展开。

4.如权利要求3所述的门廊图像现场分析方法，其特征在于，还包括：

使用计时器，与所述分量数据提取设备连接，用于为所述分量数据提取设备提供计时操作。