CN111223255A - 智能升降机监控系统及监控设备 - Google Patents

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CN111223255A CN201911168402.1A CN201911168402A CN111223255A CN 111223255 A CN111223255 A CN 111223255A CN 201911168402 A CN201911168402 A CN 201911168402A CN 111223255 A CN111223255 A CN 111223255A
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宋剑飞
张发恩
郭敬明
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AInnovation Shanghai Technology Co Ltd
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Innovation Wisdom Shanghai Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种智能升降机监控系统，包括：图像采集模块，用于采集智能升降机轿厢内的视频图像；智能分析模块，连接图像处理模块，用于根据视频图像，分析智能升降机内的实时情况，并生成一智能分析结果并输出；控制模块，用于根据智能分析结果形成对应的控制策略，并根据不同的控制策略生成相对应的控制信号并输出；告警模块，用于根据接收到的各控制信号进行相对应的告警提示，本发明基于视觉识别技术能够对轿厢内的乘梯人员的人员类别进行检测，也可对乘梯人员是否存在危险行为、是否佩戴安全帽，轿厢内是否有专业的升降机操纵人员进行检测，并根据检测结果进行提示报警，能够有效确保升降机运行的安全性。

Description

智能升降机监控系统及监控设备
技术领域
本发明涉及智能监控技术领域，尤其涉及一种用于对智能升降机轿厢进行智能监控的智能升降机监控系统及监控设备。
背景技术
目前施工工地的升降机监控系统中，主要通过重力感应器来检测升降机轿厢的载重情况，以确保升降机运行的安全性。但这种检测方式进可对轿厢的载重情况进行检测，而无法对轿厢内的乘梯人员的人员类别、乘梯人员是否佩戴安全帽、乘梯人员在轿厢内是否有危险行为，或者操纵轿厢升降的人员是否为施工企业专门配备的专业人员进行识别检测，无法有效确认升降机运行的安全性。
发明内容
鉴于上述存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种智能升降机监控系统，以解决上述技术问题。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是，提供一种智能升降机监控系统，用于对智能升降机轿厢内的实时情况进行监控、分析，包括：
图像采集模块，用于采集所述智能升降机轿厢内的视频图像；
图像预处理模块，连接所述图像采集模块，用于对采集到的所述视频图像进行图像预处理；
智能分析模块，连接所述图像预处理模块，用于根据经图像预处理后的所述视频图像，分析所述智能升降机内的实时情况，并生成一智能分析结果并输出；
通讯模块，连接所述智能分析模块，用于将所述智能分析结果发送给一控制模块，并用于将所述智能升降机监控系统产生的监控数据和分析数据发送给所述智能升降机自身的控制系统或监控中心；
所述控制模块，连接所述通讯模块，用于根据接收到的所述智能分析结果形成对应的控制策略，并根据不同的所述控制策略生成相对应的控制信号并输出；
告警模块，连接所述控制模块，用于根据接收到的各所述控制信号进行相对应的告警提示；
存储模块，分别连接所述图像采集模块、所述图像预处理模块、所述智能分析模块、所述通讯模块、所述控制模块和所述告警模块，用于存储所述智能升降机监控系统的所述监控数据和所述分析数据。
优选地，所述图像采集模块中包括：
图像采集单元，用于采集所述智能升降机内的所述视频图像；
光敏传感单元，用于感知所述视频图像采集环境的光线强弱，并根据感知到的光线强弱情况生成相应的光敏信号并输出；
图像采集模式选择单元，分别连接所述光敏传感单元和所述图像采集单元，用于根据接收到的所述光敏信号控制所述图像采集单元以对应的工作模式采集所述视频图像。
优选地，所述智能分析模块中具体包括：
人头检测单元，用于对经图像预处理后的所述视频图像进行人头检测，检测得到多个人头区域；
人脸检测单元，连接所述人头检测单元，用于在各所述人头区域中识别检测出人脸区域；
人脸比对单元，连接所述人脸检测单元，用于将检测到的各所述人脸区域与预存于一人脸库中的各张人脸进行人脸比对，得到一人脸比对结果；
人员身份确认单元，连接所述人脸比对单元，用于根据所确认的所述人脸比对结果，进一步确认存在于各所述人脸区域中的人脸的所属人员的身份信息，并得到一人员身份确认结果并存储；
人员类别判断单元，连接所述人员身份确认单元，用于确认各所述人脸的所属人员的人员类别，并得到一人员类别判断结果并存储；
智能分析结果形成单元，连接所述人员类别判断单元，用于将所述人员类别判断结果作为所述智能分析结果并输出。
优选地，所述智能分析模块中还包括：
安全帽检测单元，连接所述人头检测单元，用于在各所述人头区域中识别检测安全帽区域，得到一安全帽区域检测结果并存储；
安全帽颜色识别单元，连接所述安全帽检测单元，用于当所述安全帽检测单元检测到所述人头区域中存在安全帽时，进一步对所述安全帽区域进行安全帽颜色识别，得到一安全帽颜色识别结果并存储；
所述智能分析结果形成单元，还分别连接所述安全帽检测单元和所述安全帽颜色识别单元，用于综合分析所述人员类别判断结果、所述安全帽区域检测结果和所述安全帽颜色识别结果，形成一第一综合分析结果，并将所述第一综合分析结果作为所述智能分析结果并输出。
优选地，所述智能分析模块中还包括：
人体行为分析单元，用于根据经图像预处理后的连续多帧的所述视频图像对所述智能升降机轿厢内的各个人员进行人体行为分析，以判断各所述人员的行为是否为危险行为；
危险行为类别判断单元，连接所述人体行为分析单元，用于对判定为危险行为的所述人体行为进行危险行为类别判断，并生成一危险行为类别判断结果并存储；
所述智能分析结果形成单元，同时连接所述危险行为类别判断单元，用于综合分析所述人员身份判断结果、所述安全帽区域检测结果、所述安全帽颜色识别结果和所述危险行为类别判断结果，形成一第二综合分析结果，并将所述第二综合分析结果作为所述智能分析结果并输出。
优选地，所述告警模块中具体包括：
告警单元，用于根据接收到的所述控制信号进行相对应的告警提示；
控制信号转发单元，用于将接收到的控制信号转发给所述智能升降机本身的控制系统或控制中心，所述智能升降机本身的所述控制系统根据所述控制信号转发单元或所述控制中心转发的所述控制信号控制所述智能升降机的启停状态。
优选地，所述智能升降机监控系统还包括一复位模块，连接所述控制模块，用于对所述智能升降机监控系统进行复位。
本发明还提供一种智能升降机监控设备，所述智能升降机监控设备中封装有所述智能升降机监控系统，所述智能升降机监控设备安装于智能升降机轿厢的上方角落位置处，所述智能升降机监控设备通信连接所述智能升降机自身的控制系统，用于将所述智能升降机监控系统生成的所述控制信号同时发送给所述智能升降机自身的所述控制系统，所述智能升降机自身的所述控制系统根据接收到的所述控制信号控制所述智能升降机的启停状态。
优选地，所述智能升降机监控设备还通信连接监控中心，所述智能升降机监控设备将监控到的所述视频图像、和/或所述智能分析结果、和/或所作出的所述控制策略、和/或告警提示结果发送给所述监控中心，以提供给所述监控中心的工作人员作进一步的数据分析和控制操作。
本发明基于视觉识别技术能够对轿厢内的乘梯人员的人员类别进行检测，也可对乘梯人员是否存在危险行为、是否佩戴安全帽，轿厢内是否有专业的升降机操纵人员进行检测，并根据检测结果进行提示报警或控制升降机启停，能够有效确保升降机运行的安全性，确保工地施工安全。
附图说明
图1是实施例一或实施例二或实施例三提供的智能升降机监控系统的结构示意图；
图2是智能升降机监控系统中的图像采集模块的内部结构示意图；
图3是实施例一提供的智能升降机监控系统中的智能分析模块的内部结构示意图；
图4是实施例二提供的智能升降机监控系统中的智能分析模块的内部结构示意图；
图5是实施例三提供的智能升降机监控系统中的智能分析模块的内部结构示意图；
图6是智能升降机监控系统中的告警模块的内部结构示意图；
图7是本发明提供的智能升降机监控设备安装于智能升降机轿厢内的示意图；
图8是智能升降机监控系统分析智能升降机轿厢内的实时情况的流程框图；
图9是智能升降机监控系统切换采集视频图像的工作模式的示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例一
实施例一提供的智能升降机监控系统，用于对智能升降机轿厢内的实时情况进行监控、分析，请参照图1，该智能升降机监控系统包括：
图像采集模块1，用于采集智能升降机内的视频图像；
图像预处理模块2，连接图像采集模块1，用于对采集到的视频图像进行图像预处理；
智能分析模块3，连接图像预处理模块2，用于根据经图像预处理后的视频图像，分析智能升降机内的实时情况，并生成一智能分析结果并输出；
通讯模块4，连接智能分析模块3，用于将智能分析结果发送给一控制模块，并用于将所述智能升降机监控系统产生的监控数据和分析数据发送给所述智能升降机自身的控制系统或监控中心；
控制模块5，连接通讯模块4，用于根据接收到的智能分析结果形成对应的控制策略，并根据不同的控制策略生成相对应的控制信号并输出；
告警模块6，连接控制模块5，用于根据接收到的各控制信号进行相对应的告警提示；
存储模块7，分别连接图像采集模块1、图像预处理模块2、智能分析模块3、通讯模块4、控制模块5和告警模块6，用于存储所述智能升降机监控系统的所述监控数据和所述分析数据。
上述技术方案中，智能升降机监控系统对视频图像的预处理包括对视频图像的降噪处理、亮度提升等图像预处理，目的是使得视频图像更加清晰，以利于后续对视频图像的智能分析。本案中，智能升降机监控系统对视频图像的预处理方法为现有的图像处理方法，所以智能升降机监控系统对视频图像的预处理过程不作阐述。
请继续参照图2和图9，图像采集模块1中具体包括：
图像采集单元11，用于采集智能升降机轿厢内的视频图像；
光敏传感单元12，用于感知视频图像采集环境的光线强弱，并根据感知到的光线强弱情况生成相应的光敏信号并输出；
图像采集模块选择单元13，分别连接光敏传感单元12和图像采集单元11，用于根据接收到的光敏信号控制图像采集单元以对应的工作模式采集视频图像。
这里需要说明的是，图像采集模块1可以是具有光敏传感功能的摄像设备。光敏传感单元12可以是设置在摄像设备外壳上的光敏电阻传感器，光敏电阻传感器用于感知入射光的光线强弱。摄像设备至少具备两种工作模式，分别为可见光拍摄模式和红外拍摄模式。请参照图9，当光敏电阻传感器感知到周边环境为白天时，摄像设备将拍摄模式自动调整为可见光拍摄模式；当光敏电阻传感器感知到周边环境为夜晚时，摄像设备将拍摄模式自动调整为红外拍摄模式，然后自动开启补光灯进行视频图像拍摄。
请参照图3，智能分析模块3中具体包括：
人头检测单元31，用于对经图像预处理后的视频图像进行人头检测，检测得到多个人头区域；
人脸检测单元32，连接人头检测单元31，用于在各人头区域中识别检测出人脸区域；
人脸比对单元33，连接人脸检测单元32，用于将检测到的各人脸区域与预存于一人脸库100中的各张人脸进行人脸比对，得到一人脸比对结果；
人员身份确认单元34，连接人脸比对单元33，用于根据所确认的人脸比对结果，进一步确认存在于各人脸区域中的人脸的所属人员的身份信息，并得到一人员身份确认结果并存储；
人员类别判断单元35，连接人员身份确认单元34，用于确认各人脸的所属人员的人员类别，并得到一人员类别判断结果并存储；
智能分析结果形成单元36，连接人员类别判断单元35，用于将人员类别判断结果作为智能分析结果并输出。
上述技术方案中，智能升降机监控系统确认人脸所属人员身份的具体方法为，
人脸库100中预存有各张人脸和对应各张人脸的所属人员的身份信息，智能升降机监控系统在确认人脸为所属人员后，将自动匹配并显示出该所属人员的身份信息。
本实施例一中，请参照图8，智能升降机监控系统根据人员类别判断结果形成控制策略的方法简述如下：
智能升降机监控系统根据人员类别判断结果识别出智能升降机轿厢内哪些为陌生人、哪些为工地施工人员，是否有专业的升降机驾驶员，如果识别结果显示轿厢内存在陌生人，则监控系统将生成相应的第一控制信号传输给告警模块，告警模块将进行提示告警；如果识别到轿厢内没有专业的升降机驾驶员，监控系统将生成第二控制信号，并把该第二控制信号发送给升降机本身的控制系统或发送给监控中心，由监控中心将该第二控制信号转发给升降机本身的控制系统，以控制升降机的启停状态，比如当检测到轿厢内没有升降机驾驶员，则控制升降机始终处于停止状态。
请参照图6，告警模块6中具体包括：
告警单元61，用于根据接收到的控制信号进行相对应的告警提示；
控制信号转发单元62，用于将接收到的控制信号转发给智能升降机本身的控制系统或控制中心，智能升降机本身的控制系统根据控制信号转发单元或控制中心转发的控制信号控制智能升降机的启停状态。
上述技术方案中，升降机监控系统系统从视频图像中检测出人头区域、从人头区域中检测出人脸区域的检测方法包括但不限于现有技术中存在的基于深度学习的卷积神经网络检测方法，对于人头区域检测和人脸区域检测方法并非本发明要求权利保护的范围，所以其检测过程在此不作阐述。
实施例二
实施例二与实施例一的区别在于，请参照图4，实施例二提供的智能升降机监控系统中的智能分析模块3中还包括：
安全帽检测单元37，连接人头检测单元31，用于在各人头区域中识别检测安全帽区域，得到一安全帽区域检测结果并存储；
安全帽颜色识别单元38，连接安全帽检测单元37，用于当安全帽检测单元检测到人头区域中存在安全帽时，进一步对安全帽区域进行安全帽颜色识别，得到一安全帽颜色识别结果并存储；
智能分析结果形成单元36还分别连接安全帽检测单元37和安全帽颜色识别单元38，用于综合分析人员类别判断结果、安全帽区域检测结果和安全帽颜色识别结果，形成一第一综合分析结果，并将第一综合分析结果作为智能分析结果并输出。
上述技术方案中，安全帽检测单元37若未在人头区域中识别得到安全帽区域，则输出该人头区域对应的人员未佩戴安全帽的识别结果；
若在人头区域中识别到安全帽区域，安全帽颜色识别单元38将进一步对安全帽区域进行安全帽颜色识别，以进一步确认识别到的安全帽是否真的为安全帽，并输出安全帽颜色识别结果。
本实施例二中，请参照图8，智能升降机监控系统根据安全帽区域检测结果形成控制策略的方法简述如下：
智能升降机监控系统根据安全帽区域检测结果识别出轿厢内是否存在未佩戴安全帽的人员，若是，则监控系统生成轿厢内存在未佩戴安全帽人员的检测信号，然后将该检测信号传输给告警模块，告警模块根据接收到的该检测信号进行提示报警，比如可以通过声光报警的方式或者语音报警方式提示轿厢内未佩戴安全帽的人员佩戴好安全帽。
为了提高安全帽检测的准确度，尽可能降低安全帽检测的误报率，实施例二中，当安全帽检测单元检测到安全帽区域后，安全帽颜色识别单元还将进一步对安全帽区域进行安全帽颜色识别。由于安全帽通常为全红色或全蓝色，当安全帽颜色识别单元检测到安全帽区域存在多种颜色信息时，表示该安全帽区域并不存在安全帽，最终监控系统才生成轿厢内存在未佩戴安全帽人员的检测信号，告警模块最终才根据该检测信号进行告警提示。
上述技术方案中，监控系统从人头区域中识别安全帽区域以及对安全帽区域进行安全帽颜色识别的方法为现有技术中的方法，比如可以用卷积神经网络方法进行识别检测。
实施例三
实施例三与实施例二的区别在于，实施例三提供的智能升降机监控系统，请参照图5，智能分析模块3中还包括：
人体行为分析单元39，用于根据经图像预处理后的连续多帧的视频图像对智能升降机轿厢内的各个人员进行人体行为分析，以判断个人员的行为是否为危险行为；
危险行为类别判断单元40，连接人体行为分析单元39，用于对判定为危险行为的人体行为进行危险行为类别判断，并生成一危险行为类别判断结果并存储；
上述的智能分析结果形成单元31还同时连接危险行为类别判断单元40，用于综合人员身份判断结果、安全帽区域检测结果、安全帽颜色识别结果和危险行为类别判断结果，形成一第二综合分析结果，并将第二综合分析结果作为智能分析结果并输出。
本实施例三中，请参照图8，智能升降机监控系统根据危险行为类别判断结果形成控制策略的方法简述如下：
当智能升降机监控系统判断出轿厢内人员存在打闹、跳跃等危险行为时，将生成对应的控制信号并将该控制信号传输给告警模块6，告警模块6根据接收到的该控制信号进行提示报警，以提示轿厢内人员文明乘车。或者在轿厢即将运行前，若智能升降机监控系统监控到轿厢内的人员存在危险行为，则直接向智能升降机本身的控制系统发送一停止运行信号，智能升降机本身的控制信号在接收到该停止运行信号后将停止轿厢的运行，并提示轿厢内人员禁止危险行为，当再次检测到危险行为消失后，轿厢重新进入到正常运行状态。
本发明还提供了一种智能升降机监控设备，该智能升降机监控设备中封装有上述的智能升降机监控系统，请参照图7，智能升降机监控设备200安装于智能升降机轿厢300的上方角落位置处，智能升降机监控设备200通信连接智能升降机自身的控制系统，用于将智能升降机监控系统生成的控制信号同时发送给智能升降机自身的控制系统，智能升降机自身的控制系统根据接收到的控制信号控制智能升降机的启停状态。
优选地，智能升降机监控设备200还通信连接监控中心，智能升降机监控设备200将监控到的视频图像、和/或智能分析结果、和/或所作出的控制策略、和/或告警提示结果发送给监控中心，以提供给监控中心的工作人员作进一步的数据分析和控制操作。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能升降机监控系统，用于对智能升降机轿厢内的实时情况进行监控、分析，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于采集所述智能升降机轿厢内的视频图像；
图像预处理模块，连接所述图像采集模块，用于对采集到的所述视频图像进行图像预处理；
智能分析模块，连接所述图像预处理模块，用于根据经图像预处理后的所述视频图像，分析所述智能升降机内的实时情况，并生成一智能分析结果并输出；
通讯模块，连接所述智能分析模块，用于将所述智能分析结果发送给一控制模块，并用于将所述智能升降机监控系统产生的监控数据和分析数据发送给所述智能升降机自身的控制系统或监控中心；
所述控制模块，连接所述通讯模块，用于根据接收到的所述智能分析结果形成对应的控制策略，并根据不同的所述控制策略生成相对应的控制信号并输出；
告警模块，连接所述控制模块，用于根据接收到的各所述控制信号进行相对应的告警提示；
存储模块，分别连接所述图像采集模块、所述图像预处理模块、所述智能分析模块、所述通讯模块、所述控制模块和所述告警模块，用于存储所述智能升降机监控系统的所述监控数据和所述分析数据。
2.如权利要求1所述的智能升降机监控系统，其特征在于，所述图像采集模块中包括：
图像采集单元，用于采集所述智能升降机内的所述视频图像；
光敏传感单元，用于感知所述视频图像采集环境的光线强弱，并根据感知到的光线强弱情况生成相应的光敏信号并输出；
图像采集模式选择单元，分别连接所述光敏传感单元和所述图像采集单元，用于根据接收到的所述光敏信号控制所述图像采集单元以对应的工作模式采集所述视频图像。
3.如权利要求1所述的智能升降机监控系统，其特征在于，所述智能分析模块中具体包括：
人头检测单元，用于对经图像预处理后的所述视频图像进行人头检测，检测得到多个人头区域；
人脸检测单元，连接所述人头检测单元，用于在各所述人头区域中识别检测出人脸区域；
人脸比对单元，连接所述人脸检测单元，用于将检测到的各所述人脸区域与预存于一人脸库中的各张人脸进行人脸比对，得到一人脸比对结果；
人员身份确认单元，连接所述人脸比对单元，用于根据所确认的所述人脸比对结果，进一步确认存在于各所述人脸区域中的人脸的所属人员的身份信息，并得到一人员身份确认结果并存储；
人员类别判断单元，连接所述人员身份确认单元，用于确认各所述人脸的所属人员的人员类别，并得到一人员类别判断结果并存储；
智能分析结果形成单元，连接所述人员类别判断单元，用于将所述人员类别判断结果作为所述智能分析结果并输出。
4.如权利要求3所述的智能升降机监控系统，其特征在于，所述智能分析模块中还包括：
安全帽检测单元，连接所述人头检测单元，用于在各所述人头区域中识别检测安全帽区域，得到一安全帽区域检测结果并存储；
安全帽颜色识别单元，连接所述安全帽检测单元，用于当所述安全帽检测单元检测到所述人头区域中存在安全帽时，进一步对所述安全帽区域进行安全帽颜色识别，得到一安全帽颜色识别结果并存储；
所述智能分析结果形成单元，还分别连接所述安全帽检测单元和所述安全帽颜色识别单元，用于综合分析所述人员类别判断结果、所述安全帽区域检测结果和所述安全帽颜色识别结果，形成一第一综合分析结果，并将所述第一综合分析结果作为所述智能分析结果并输出。
5.如权利要求4所述的智能升降机监控系统，其特征在于，所述智能分析模块中还包括：
人体行为分析单元，用于根据经图像预处理后的连续多帧的所述视频图像对所述智能升降机轿厢内的各个人员进行人体行为分析，以判断各所述人员的行为是否为危险行为；
危险行为类别判断单元，连接所述人体行为分析单元，用于对判定为危险行为的所述人体行为进行危险行为类别判断，并生成一危险行为类别判断结果并存储；
所述智能分析结果形成单元，同时连接所述危险行为类别判断单元，用于综合分析所述人员身份判断结果、所述安全帽区域检测结果、所述安全帽颜色识别结果和所述危险行为类别判断结果，形成一第二综合分析结果，并将所述第二综合分析结果作为所述智能分析结果并输出。
6.如权利要求5所述的智能升降机监控系统，其特征在于，所述告警模块中具体包括：
告警单元，用于根据接收到的所述控制信号进行相对应的告警提示；
控制信号转发单元，用于将接收到的控制信号转发给所述智能升降机本身的控制系统或控制中心，所述智能升降机本身的所述控制系统根据所述控制信号转发单元或所述控制中心转发的所述控制信号控制所述智能升降机的启停状态。
7.如权利要求1所述的智能升降机监控系统，其特征在于，还包括一复位模块，连接所述控制模块，用于对所述智能升降机监控系统进行复位。
8.一种智能升降机监控设备，其特征在于，所述智能升降机监控设备中封装有如权1-7任意一项所述的智能升降机监控系统，所述智能升降机监控设备安装于智能升降机轿厢的上方角落位置处，所述智能升降机监控设备通信连接所述智能升降机自身的控制系统，用于将所述智能升降机监控系统生成的所述控制信号同时发送给所述智能升降机自身的所述控制系统，所述智能升降机自身的所述控制系统根据接收到的所述控制信号控制所述智能升降机的启停状态。
9.如权利要求8所述的智能升降机监控设备，其特征在于，所述智能升降机监控设备还通信连接监控中心，所述智能升降机监控设备将监控到的所述视频图像、和/或所述智能分析结果、和/或所作出的所述控制策略、和/或告警提示结果发送给所述监控中心，以提供给所述监控中心的工作人员作进一步的数据分析和控制操作。
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