CN112017396A - 一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于轨道交通站台门边缘安全监测领域，具体公开了一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，包括相连接的视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备，视觉监测设备分布于每个站台门单元背部顶封盖板以及站台端门轨道侧，视觉监测设备用于采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器的设备数据库；中心服务器用于接收监测图片数据，并基于监测图片数据提取前0.5‑2s时间内的图像数据作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内。本发明采用视频检测方式识别列车门与站台门关闭后，列车门与站台门间隙是否存在异物，确保乘客乘车及行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通站台门边缘安全监测领域，具体为一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统。
背景技术
随着城市轨道交通的飞速发展，人们的生活出行越来越离不开轨道交通，轨道交通极大地方便了人们的生活出行，那么作为如此重要的出行工具，轨道交通的安全性引起了广泛的注意，其中车站站台与列车之间的间隙夹人夹物的现象屡屡发生，通常设计在站台间隙设置红外光幕，但红外光幕在地铁运营环境中存在诸多不稳定性，列车振动、灯光、灰尘、活塞风等外界因素都会影响其正常监测功能，易发生误报，造成列车紧致或监测失效等问题。 因此需要有一种更为可靠的监测方案，用来防止站台边缘间隙夹物夹人导致的安全和运营事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，包括相连接的视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备，所述视觉监测设备分布于每个站台门单元背部顶封盖板以及站台端门轨道侧，视觉监测设备用于采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器的设备数据库；所述中心服务器用于接收监测图片数据，并基于监测图片数据提取前0.5-2s时间内的图像数据作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内。
优选的，中心服务器还用于延时采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在1-20s内进行识别确认。
优选的，中心服务器还用于延时采集单侧的站台端门安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在1-20s内进行识别确认。
本发明还提供了上述一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的顶装式视觉监测方法，包括如下步骤：
S1：建立单侧站台视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2：每个站台门单元背部顶封盖板上安装的视觉监测设备采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器设备数据库；
S3：系统接收到站台门系统发送的开门命令，并通过中心服务器提取前0.5-2s时间内的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4：站台门、列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时1-10s采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在1-20s内进行识别确认；
S5：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7：系统自动存储关门命令至安全回路接通后1-30s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
优选的，S5中具体包括：S51：根据识别处理的识别结果为单元门夹人夹物时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6；S52：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物情况时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入 S7；S53：根据识别处理的识别结果为设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6。
本发明还提供了上述一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的侧装式视觉监测方法，包括如下步骤：
S1a：建立单侧站台视觉监测设备、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2a：通过单侧的头端安装的视觉监测设备将采集到的灯带图片上传至中心服务器设备数据库；
S3a：系统接收到站台门系统发过来的开门命令后，中心服务器提取前0-2s时间的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4a：站台门和列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时1-10s采集单侧的头端安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在1-20s内进行识别确认；
S5a：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6a：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7a：系统自动存储关门命令至安全回路接通后1-30s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
优选的，S5a中具体包括如下步骤：所述S5a中具体包括：S51a：根据识别处理的识别结果为大于等于20mm的差异情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6a；S52a：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入 S7a；S53a：根据识别处理的识别结果为单元门视觉监测设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6a。
优选的，中心服务器配套相关智能图像识别软件及报警处理程序可实现站台门与列车间隙内障碍物识别报警，同时在司机门对应的站台位置配置障碍物显示屏及旁路控制台，司机可以通过此平台直观的查看到站台边缘间隙障碍物。而且本系统在检测到障碍物后将在此平台显示器上自动弹出检测到的障碍物画面，当单门设备故障时，可通过平台进行隔离旁路处理，不影响正常运营。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用视频检测方式识别列车门与站台门关闭后列车门与站台门间隙是否存在异物，并不断将检测结果提示出来，提供给列车司机或站台工作人员，确保乘客乘车及行车安全。
2、本发明可以检测到区域内距离地面0至3米高度范围内的空间异物，并发出报警信号，同时可以检测到满足检测范围内静态及动态异物。
3、本发明的系统具有较大冗余能力，最多可以拓展至对单侧60道站台门区域进行检测，且支持物联网云平台模式，可以提供接口进行云平台应用开发。
附图说明
图1为本发明实施例1中视觉监测设备与中心服务器设备的架构示意图；
图2为本发明的实施例2顶装式监测的附图；
图3为本发明的实施例3侧装式监测的附图。
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做出创造性劳动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。
实施例1：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，包括相连接的视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备，所述视觉监测设备为24路摄像头，视觉监测设备分布于每个站台门单元背部顶封盖板以及站台端门轨道侧，视觉监测设备用于采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器的设备数据库；所述中心服务器用于接收监测图片数据，并基于监测图片数据提取前0.5s时间内的图像数据作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内。
在本实施例中，中心服务器还用于延时采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在1-20s内进行识别确认。
在本实施例中，中心服务器还用于延时采集单侧的站台端门安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在1-20s内进行识别确认。
在本实施例中，视觉监测设备及其架构确保有效全面覆盖站台门与列车门之间的间隙，可靠地监测到滞留于间隙中不小于 20mm×20mm×20mm 的异物，系统能在轨道交通隧道特殊工况下稳定工作，包括振动、潮湿、金属粉尘、光源强弱变化、强电磁、强红外热源干扰、玻璃或金属漫反射等。
在本实施例中，系统具有完善的自检功能，用于提示设备系统故障诊断，包括系统的电源、信号和通讯传输等。系统提供与站台门系统的无故障干接点，通过硬线接口，以侧为单位预留串入安全回路的接口，接口满足安全要求。
实施例2：请参阅图2，上述一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统包括顶装式视觉监测方法与侧装式视觉监测方法，其中顶装式视觉监测方法是将视觉监测设备顶装在每道滑动门轨道侧顶部，通过开关门前后对比及智能识别实现监测单道门单元的功能。曲线车站和直线站台都适用，每道滑动门配置一套。
监测系统的顶装式视觉监测方法，包括如下步骤：
S1：建立单侧站台视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2：每个站台门单元背部顶封盖板上安装的视觉监测设备采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器设备数据库；
S3：系统接收到站台门系统发送的开门命令，并通过中心服务器提取前0.5-2s时间内的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4：站台门、列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时5s采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在5s内进行识别确认；
S5：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7：系统自动存储关门命令至安全回路接通后10s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
在本实施例中，S5中具体包括：
S51：根据识别处理的识别结果为单元门夹人夹物时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6；
S52：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物情况时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入 S7；
S53：根据识别处理的识别结果为设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6。
在本实施例中，通过图像对比技术外加物体智能识别和分区监测技术对监测区域进行智能物体监测，发现异常情况（包括夹人、20mm×20mm×20mm 的异物、动物等）。
在本实施例中，通过图像检测识别自动判断物体尺寸及智能识别分类，判断其存在的危险等级，并进行列车联锁，保证站台门与列车之间的间隙安全。
实施例3：请参阅图3，上述一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统包括顶装式视觉监测方法与侧装式视觉监测方法，其中侧装式视觉监测方法是将监测设备侧装在站台端门轨道侧，通过监测尾端瞭望灯带完整性来判断间隙是否存在障碍物，用于监测整侧站台。适用于直线站台间隙检测，且每侧安装一套。
上述一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的侧装式视觉监测方法，包括如下步骤：
S1a：建立单侧站台视觉监测设备、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2a：通过单侧的头端安装的视觉监测设备将采集到的灯带图片上传至中心服务器设备数据库；
S3a：系统接收到站台门系统发过来的开门命令后，中心服务器提取前0.5s时间的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4a：站台门和列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时5s采集单侧的头端安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在5s内进行识别确认；
S5a：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6a：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7a：系统自动存储关门命令至安全回路接通后10s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
在本实施例中，S5a中具体包括如下步骤：S5a中具体包括：
S51a：根据识别处理的识别结果为大于等于20mm的差异情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6a；
S52a：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入 S7a；
S53a：根据识别处理的识别结果为单元门视觉监测设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6a。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，其特征在于，包括相连接的视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备，所述视觉监测设备分布于每个站台门单元背部顶封盖板以及站台端门轨道侧，视觉监测设备用于采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器的设备数据库；所述中心服务器用于接收监测图片数据，并基于监测图片数据提取前0.5-2s时间内的图像数据作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，其特征在于，所述中心服务器还用于延时采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在1-20s内进行识别确认。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统，其特征在于，所述中心服务器还用于延时采集单侧的站台端门安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在1-20s内进行识别确认。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的顶装式视觉监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：建立单侧站台视觉监测设备、车控室报警终端装置、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2：每个站台门单元背部顶封盖板上安装的视觉监测设备采集监测图片，并将采集到的图片均上传至中心服务器设备数据库；
S3：系统接收到站台门系统发送的开门命令，并通过中心服务器提取前0.5-2s时间内的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4：站台门、列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时1-10s采集站台门单元上安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，并同步进行夹人/夹物的智能化特征识别处理，并在1-20s内进行识别确认；
S5：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7：系统自动存储关门命令至安全回路接通后1-30s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的监测方法，其特征在于，所述S5中具体包括：S51：根据识别处理的识别结果为单元门夹人夹物时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6；S52：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物情况时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入 S7；S53：根据识别处理的识别结果为设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动车控室报警终端装置及站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警并将障碍物报警门单元图像调入显示屏界面上显示，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的侧装式视觉监测方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1a：建立单侧站台视觉监测设备、站台首端操作终端装置和中心服务器设备的系统连接架构；
S2a：通过单侧的头端安装的视觉监测设备将采集到的灯带图片上传至中心服务器设备数据库；
S3a：系统接收到站台门系统发过来的开门命令后，中心服务器提取前0-2s时间的图像作为障碍物对比判断参考图像源，并将该参考图像源存储至参考图像存储区内；
S4a：站台门和列车门执行开门命令，乘客正常上下车，系统接收到站台门系统发过来的关门命令或接收站台门关闭且锁紧信号后，由中心服务器延时1-10s采集单侧的头端安装的视觉监测设备的图像和视频，并将提取的图像与作为障碍物对比判断参考图像源进行图像对比，识别图像内的灯带是否有差异，并在1-20s内进行识别确认；
S5a：根据识别处理的识别结果进行报警、障碍物消除操作；
S6a：闭合站台门安全回路视觉探测触点，对故障探测设备调配相应的维修人员对终端设备进行检测维修；
S7a：系统自动存储关门命令至安全回路接通后1-30s内的视频，并站台门安全回路接通，列车启动离开车站。
7.根据权利要求6所述的一种基于图像识别的轨道交通站台门与车辆间隙监测系统的侧装式视觉监测方法，其特征在于，S5a中具体包括如下步骤：所述S5a中具体包括：S51a：根据识别处理的识别结果为大于等于20mm的差异情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，站务人员或司机员进行确认，待障碍物确认排除后，按下障碍物消除按钮，进入 S6a；S52a：根据识别处理的识别结果为无夹人夹物时，闭合站台门安全回路视觉探测触点，站台首端操作终端装置的安全绿灯，进入S7a；S53a：根据识别处理的识别结果为单元门视觉监测设备故障情况时，断开站台门安全回路视觉探测触点，启动站台首端操作终端装置的报警机构，声光报警，供站务人员或司机员进行确认，待确认无障碍物后，按下障碍物消除按钮或者将此故障设备切入旁路模式，进入 S6a。
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