CN110002291A - 基于图像识别的电梯智能截车控制系统 - Google Patents

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季磊
李永强
陈伟
鲁苍
包利明
雷云生
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Abstract

本发明涉及电梯技术领域。基于图像识别的电梯智能截车控制系统，包括电梯控制系统，还包括智能图像传感器和图像计算分析装置；智能图像传感器包括摄像头和轮廓扫描仪；轮廓扫描仪扫描乘客和货物的外轮廓得到轮廓信息，摄像头拍摄电梯轿厢内的实时画面得到图像信息，图像计算分析装置在图像信息中识别轮廓信息，判断电梯轿厢内乘客及物件的分布情况，生成控制信号，控制电梯的截车和直驶状态。本发明在电梯内安装智能图像传感器和图像计算分析装置，通过智能图像传感器判断轿厢内乘客及物件的分布情况，进而判断电梯轿厢内的空间占用率并据此控制电梯是否响应呼梯，能有效提高电梯的运行效率，进而提升乘客的满意度。

Description

基于图像识别的电梯智能截车控制系统
技术领域
本发明涉及电梯技术领域，具体涉及一种控制系统。
背景技术
当电梯轿厢内达到额定载重量时，电梯会忽视厅外截车，但当运输密度低、体积大的物体时，电梯虽没有达到额定载重量，但内部已经没有载员空间，此时当有厅外呼梯时，电梯仍会停车开门，浪费时间，影响乘客乘梯的满意程度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于图像识别的电梯智能截车控制系统，以解决至少一个上述技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
基于图像识别的电梯智能截车控制系统，包括电梯控制系统，其特征在于，还包括智能图像传感器和图像计算分析装置；
所述智能图像传感器包括安装在电梯轿厢顶部的摄像头和安装在电梯轿门上方轿壁的轮廓扫描仪，所述摄像头和所述轮廓扫描仪的信号输出端连接所述图像分析装置的信号输入端，所述图像分析装置的信号输出端连接电梯控制系统；
所述轮廓扫描仪扫描进出电梯的乘客和货物的外轮廓得到轮廓信息，并上传到所述图像计算分析装置，所述摄像头拍摄电梯轿厢内的实时画面得到图像信息，并上传到所述图像计算分析装置，所述图像计算分析装置在所述图像信息中识别所述轮廓信息，以判断电梯轿厢内乘客及物件的运动轨迹、数量和分布情况，生成控制信号，并将所述控制信号输出到电梯控制系统，控制电梯的截车和直驶状态。
本发明在电梯内安装智能图像传感器和图像计算分析装置，通过智能图像传感器采集到的图像信息和轮廓信息判断轿厢内乘客及物件的运动轨迹、数量和分布情况，进而判断电梯轿厢内的空间占用率并据此控制电梯是否响应呼梯，能有效提高电梯的运行效率，进而提升乘客的满意度。
所述图像计算分析装置包括数据采集模块、数据储存模块、数据处理模块和信号传输模块，所述数据采集模块的信号输入端连接所述摄像头和轮廓扫描仪，所述数据采集模块的信号输出端连接所述数据储存模块的信号输入端，所述数据储存模块的信号输出端连接所述数据处理模块的信号输入端，所述数据处理模块的信号输出端连接所述信号传输模块的信号输入端，所述信号传输模块的信号输出端连接电梯控制系统。
所述摄像头采集电梯轿厢内的图像信息，所述轮廓扫描仪采集进出电梯的乘客和货物的轮廓信息，所述数据采集模块将所述图像信息和所述轮廓信息转化为数字信号，再将所述数字信号传输到所述数据储存模块；
所述数据储存模块内储存有一基准比对图像，所述数据处理模块从所述数据储存模块调出数据与所述基准比对图像进行对比分析运算，得出电梯轿厢内占有物所占空间的大小及分布情况，进而得出轿厢内的空间占用率，并将分析结果转化为所述控制信号；
所述信号传输模块将所述控制信号传输给电梯控制系统。
所述轮廓扫描仪采集进出电梯乘客和货物的轮廓信息，并将所述轮廓信息标记为“进”和“出”，所述数据储存模块保存标记为“进”的轮廓信息，删除标记为“出”的轮廓信息。避免图像计算分析装置用错误的信息作出错误的判断，同时节省储存空间。
电梯轿厢空载时，所述摄像头采集轿厢内实时画面并储存到所述数据储存模块中作为所述基准比对图像。
电梯轿厢从载重恢复空载时，所述摄像头重新采集轿厢内实时画面并储存到所述数据储存模块中，作为新的所述基准比对图像，校准误差，并将所述数据储存模块中的其他图像数据删除。
所述摄像头的开关和所述轮廓扫描仪的开关分别与控制电梯轿门的电机电连接，使所述摄像头、所述轮廓扫描仪与电梯轿门联动；
电梯轿门开启，所述轮廓扫描仪开启并采集进出乘客的轮廓信息，所述摄像头待机；
电梯轿门关闭，所述轮廓扫描仪待机，所述摄像头开启并采集电梯轿厢内的实时图像信息。
电梯轿门开启时，电梯停靠在楼层，乘客进出电梯，轿厢内的情况时刻在改变，且乘客会自行判断是否能挤上电梯，故不需要摄像头开启；电梯轿门关闭时，电梯处于运行状态，轿厢内乘客的位置相对固定，此时开启摄像头采集画面并进行判断，得到的结果更加准确。
进一步的，所述数据处理模块还连接电梯的称重装置或重量传感器，以得到电梯的载重率，并结合计算出的空间占用率判断电梯轿厢的负载情况；
当空间占用率大于等于90％，载重率大于等于80％，所述数据处理模块判断电梯轿厢为满载状态，发出控制信号给电梯控制系统，控制电梯处于直驶状态，不响应呼梯。
当空间占用率大于等于70％，载重率大于等于60％，所述数据处理模块判断电梯轿厢为高负载状态，发出控制信号给电梯控制系统，控制电梯正常响应呼梯，并在停靠时控制电梯轿门延长开启时间。避免因为过于拥挤，使位于轿厢深处的乘客无法及时出梯。
作为一种优选方案，所述摄像头和所述轮廓扫描仪分别包括一热感摄像单元，所述热感摄像单元记录进出电梯乘客的热感图，所述图像计算分析装置根据所述热感图分析判断电梯轿厢内乘客的数量以及分布情况。参考热感图进一步分析，使计算判断的结果更加准确，避免图像计算分析装置因乘客分布松散或局部拥挤而对电梯轿厢内的空间占用情况产生错误的分析结果，以提高电梯的运载效率。
作为一种优选方案，基于图像识别的电梯智能截车控制系统，还包括一显示屏，所述显示屏设置在电梯的呼梯盒旁，所述显示屏连接所述数据处理模块的信号输出端，所述数据处理模块将分析结果转化为图形信号显示在所述显示屏上。使候梯的乘客了解电梯轿厢内载客情况，方便作出是否继续候梯的选择。
附图说明
图1为本发明的部分结构框图；
图2为本发明的部分电路框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参见图1、图2，基于图像识别的电梯智能截车控制系统，包括电梯控制系统，还包括智能图像传感器1和图像计算分析装置2；智能图像传感器1包括安装在电梯轿厢顶部的摄像头11和安装在电梯轿门上方轿壁的轮廓扫描仪12，摄像头11和轮廓扫描仪12的信号输出端连接图像分析装置2的信号输入端，图像分析装置2的信号输出端连接电梯控制系统3；轮廓扫描仪12扫描进出电梯的乘客和货物的外轮廓得到轮廓信息，并上传到图像计算分析装置2，摄像头11拍摄电梯轿厢内的实时画面得到图像信息，并上传到图像计算分析装置2，图像计算分析装置2在图像信息中识别轮廓信息，以判断电梯轿厢内乘客及物件的运动轨迹、数量和分布情况，生成控制信号，并将控制信号输出到电梯控制系统3，控制电梯的截车和直驶状态。
本发明在电梯内安装智能图像传感器1和图像计算分析装置2，通过智能图像传感器1采集到的图像信息和轮廓信息判断轿厢内乘客及物件的运动轨迹、数量和分布情况，进而判断电梯轿厢内的空间占用率并据此控制电梯是否响应呼梯，能有效提高电梯的运行效率，进而提升乘客的满意度。
图像计算分析装置2包括数据采集模块21、数据储存模块22、数据处理模块23和信号传输模块24，数据采集模块21的信号输入端连接摄像头11和轮廓扫描仪12，数据采集模块21的信号输出端连接数据储存模块22的信号输入端，数据储存模块22的信号输出端连接数据处理模块23的信号输入端，数据处理模块23的信号输出端连接信号传输模块24的信号输入端，信号传输模块24的信号输出端连接电梯控制系统3。
摄像头11采集电梯轿厢内的图像信息，轮廓扫描仪12采集进出电梯的乘客和货物的轮廓信息，数据采集模块21将图像信息和轮廓信息转化为数字信号，再将数字信号传输到数据储存模块22；数据储存模块22内储存有一基准比对图像，数据处理模块23从数据储存模块22调出数据与基准比对图像进行对比分析运算，得出电梯轿厢内占有物所占空间的大小及分布情况，进而得出轿厢内的空间占用率，并将分析结果转化为控制信号；信号传输模块24将控制信号传输给电梯控制系统3。
轮廓扫描仪12采集进出电梯乘客和货物的轮廓信息，并将轮廓信息标记为“进”和“出”，数据储存模块22保存标记为“进”的轮廓信息，删除标记为“出”的轮廓信息。避免图像计算分析装置2用错误的信息作出错误的判断，同时节省储存空间。
电梯轿厢空载时，摄像头11采集轿厢内实时画面并储存到数据储存模块22中作为基准比对图像。电梯轿厢从载重恢复空载时，摄像头11重新采集轿厢内实时画面并储存到数据储存模块22中，作为新的基准比对图像，校准误差，并将数据储存模块22中的其他图像数据删除。
摄像头11的开关和轮廓扫描仪12的开关分别与控制电梯轿门的电机4电连接，使摄像头11、轮廓扫描仪12与电梯轿门联动；电梯轿门开启，轮廓扫描仪12开启并采集进出乘客的轮廓信息，摄像头11待机；电梯轿门关闭，轮廓扫描仪12待机，摄像头11开启并采集电梯轿厢内的实时图像信息。电梯轿门开启时，电梯停靠在楼层，乘客进出电梯，轿厢内的情况时刻在改变，且乘客会自行判断是否能挤上电梯，故不需要摄像头11开启；电梯轿门关闭时，电梯处于运行状态，轿厢内乘客的位置相对固定，此时开启摄像头11采集画面并进行判断，得到的结果更加准确。
进一步的，数据处理模块23还连接电梯的称重装置或重量传感器5，以得到电梯的载重率，并结合计算出的空间占用率判断电梯轿厢的负载情况；当空间占用率大于等于90％，载重率大于等于80％，数据处理模块23判断电梯轿厢为满载状态，发出控制信号给电梯控制系统3，控制电梯处于直驶状态，不响应呼梯。当空间占用率大于等于70％，载重率大于等于60％，数据处理模块23判断电梯轿厢为高负载状态，发出控制信号给电梯控制系统3，控制电梯正常响应呼梯，并在停靠时控制电梯轿门延长开启时间。避免因为过于拥挤，使位于轿厢深处的乘客无法及时出梯。
作为一种优选方案，摄像头11和轮廓扫描仪12分别包括一热感摄像单元，热感摄像单元记录进出电梯乘客的热感图，图像计算分析装置根据热感图分析判断电梯轿厢内乘客的数量以及分布情况。参考热感图进一步分析，使计算判断的结果更加准确，避免图像计算分析装置因乘客分布松散或局部拥挤而对电梯轿厢内的空间占用情况产生错误的分析结果，以提高电梯的运载效率。
作为一种优选方案，基于图像识别的电梯智能截车控制系统，还包括一显示屏，显示屏设置在电梯的呼梯盒旁，显示屏连接数据处理模块的信号输出端，数据处理模块将分析结果转化为图形信号显示在显示屏上。使候梯的乘客了解电梯轿厢内载客情况，方便作出是否继续候梯的选择。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于图像识别的电梯智能截车控制系统，包括电梯控制系统，其特征在于，还包括智能图像传感器和图像计算分析装置；
所述智能图像传感器包括安装在电梯轿厢顶部的摄像头和安装在电梯轿门上方轿壁的轮廓扫描仪，所述摄像头和所述轮廓扫描仪的信号输出端连接所述图像分析装置的信号输入端，所述图像分析装置的信号输出端连接电梯控制系统；
所述轮廓扫描仪扫描进出电梯的乘客和货物的外轮廓得到轮廓信息，并上传到所述图像计算分析装置，所述摄像头拍摄电梯轿厢内的实时画面得到图像信息，并上传到所述图像计算分析装置，所述图像计算分析装置在所述图像信息中识别所述轮廓信息，以判断电梯轿厢内乘客及物件的运动轨迹、数量和分布情况，生成控制信号，并将所述控制信号输出到电梯控制系统，控制电梯的截车和直驶状态。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，所述图像计算分析装置包括数据采集模块、数据储存模块、数据处理模块和信号传输模块，所述数据采集模块的信号输入端连接所述摄像头和轮廓扫描仪，所述数据采集模块的信号输出端连接所述数据储存模块的信号输入端，所述数据储存模块的信号输出端连接所述数据处理模块的信号输入端，所述数据处理模块的信号输出端连接所述信号传输模块的信号输入端，所述信号传输模块的信号输出端连接电梯控制系统。
3.根据权利要求2所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，所述摄像头采集电梯轿厢内的图像信息，所述轮廓扫描仪采集进出电梯的乘客和货物的轮廓信息，所述数据采集模块将所述图像信息和所述轮廓信息转化为数字信号，再将所述数字信号传输到所述数据储存模块；
所述数据储存模块内储存有一基准比对图像，所述数据处理模块从所述数据储存模块调出数据与所述基准比对图像进行对比分析运算，得出电梯轿厢内占有物所占空间的大小及分布情况，进而得出轿厢内的空间占用率，并将分析结果转化为所述控制信号；
所述信号传输模块将所述控制信号传输给电梯控制系统。
4.根据权利要求1所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，所述轮廓扫描仪采集进出电梯乘客和货物的轮廓信息，并将所述轮廓信息标记为“进”和“出”，所述数据储存模块保存标记为“进”的轮廓信息，删除标记为“出”的轮廓信息。
5.根据权利要求3所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，电梯轿厢空载时，所述摄像头采集轿厢内实时画面并储存到所述数据储存模块中作为所述基准比对图像。
6.根据权利要求3所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，电梯轿厢从载重恢复空载时，所述摄像头重新采集轿厢内实时画面并储存到所述数据储存模块中，作为新的所述基准比对图像，校准误差，并将所述数据储存模块中的其他图像数据删除。
7.根据权利要求1所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，所述摄像头的开关和所述轮廓扫描仪的开关分别与控制电梯轿门的电机电连接，使所述摄像头、所述轮廓扫描仪与电梯轿门联动；
电梯轿门开启，所述轮廓扫描仪开启并采集进出乘客的轮廓信息，所述摄像头待机；
电梯轿门关闭，所述轮廓扫描仪待机，所述摄像头开启并采集电梯轿厢内的实时图像信息。
8.根据权利要求2所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，所述数据处理模块还连接电梯的称重装置或重量传感器，以得到电梯的载重率，并结合计算出的空间占用率判断电梯轿厢的负载情况。
9.根据权利要求8所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，当空间占用率大于等于90％，载重率大于等于80％，所述数据处理模块判断电梯轿厢为满载状态，发出控制信号给电梯控制系统，控制电梯处于直驶状态，不响应呼梯。
10.根据权利要求8所述的基于图像识别的电梯智能截车控制系统，其特征在于，当空间占用率大于等于70％，载重率大于等于60％，所述数据处理模块判断电梯轿厢为高负载状态，发出控制信号给电梯控制系统，控制电梯正常响应呼梯，并在停靠时控制电梯轿门延长开启时间。
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