CN113526279A - 一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，其系统包括云端服务器、人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、主控模块、电子显示屏、电梯电气控制模块，所述云端服务器通过无线网络与主控模块相连，所述主控模块与人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、电子显示屏、电梯电气控制模块相互电控连接。所述云端服务器用于保存电梯用户的特征信息，所述特征信息包括用户的身份信息、人脸特征信息和住所楼层信息；所述人脸识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户人脸图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取等后续处理；本发明具备人脸识别和手势识别两种操作电梯的方法，能够避免用户与按键的接触。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统。
背景技术
随着我国城市人口的不断增长，高层住宅建筑的数量也在迅速增加，电梯也使用得愈发广泛。传统的电梯采用按键控制等接触式控制方式，一方面按键使用时间久了容易出现老化损坏的情况，另一方面接触式控制方式存在传播细菌病毒的风险。因此，设计一种非接触式的、具备人脸识别和手势识别控制功能的基于机器视觉的智能电梯交互控制系统具有较大的意义。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，该系统具备人脸识别和手势识别两种操作电梯的方法，能够避免用户与按键的接触，兼具操作效率和卫生安全两方面的优势。
本发明的技术方案如下：
一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，包括云端服务器、人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、主控模块、电子显示屏、电梯电气控制模块，所述云端服务器通过无线网络与主控模块相连，所述主控模块与人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、电子显示屏、电梯电气控制模块相互电控连接。所述云端服务器用于保存电梯用户的特征信息，所述特征信息包括用户的身份信息、人脸特征信息和住所楼层信息；所述人脸识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户人脸图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取等后续处理；所述手势识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户手势图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取等后续处理；所述电子显示屏安装于电梯轿厢内壁，用于显示人脸识别结果对应的住所楼层或者手势识别得到的楼层数；所述主控模块一方面负责对人脸识别摄像头模块采集到的人脸图像进行人脸特征提取，并将提取到的人脸信息传送至云端服务器进行特征匹配，从而得到对应用户的住所楼层，另一方面主控模块对手势识别摄像头采集到的手势图像进行特征提取，并将提取到的手势特征送入训练好的全连接神经网络中，输出手势所表示的楼层数字；所述电梯电气控制模块根据主控模块得到的楼层结果控制电梯的运行并到达相应的楼层。
进一步的，所述主控模块采用树莓派控制芯片。
进一步的，系统的人脸识别控制功能由人脸识别摄像头模块、主控模块、云端服务器共同完成。用户进入电梯后将面部对准人脸识别摄像头模块进行人脸图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的人脸特征提取算法进行人脸数据特征提取。提取到的数字特征通过无线网络传送至云端服务器进行特征匹配，云端服务器将匹配到的用户住所楼层信息传送回主控模块。主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层；倘若用户要去其他楼层则需要使用系统的手势识别控制功能，用户将表示楼层数的手势对准手势识别摄像头模块来唤醒系统的手势识别控制功能，完成从人脸识别至手势识别的切换。
进一步的，系统的手势识别控制功能由手势识别摄像头模块、主控模块共同完成。用户进入电梯后将表示楼层数字的手势对准手势识别摄像头模块进行手势图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的手势特征提取算法进行手势图像特征提取，并将提取到的特征输入训练好的全连接神经网络进行识别，输出手势所表示的楼层数字。主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层。
本发明的有益效果在于：
1）本发明具有通过人脸识别来获取用户住所楼层信息的功能，对于已事先设定过人脸信息的用户，可直接采用人脸识别的方式操作电梯前往自己住所所在楼层，具有较高的效率。
2）本发明还具备手势识别操作电梯的功能，用户对于自己住所以外的楼层，可以用手势表示出相应的楼层数字，通过系统手势识别功能确定楼层，实现了无接触式的操作方法。
附图说明
图1是本发明的系统框架示意图；
图2是本发明的人脸识别控制功能流程示意图；
图3是本发明的手势识别控制功能流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-3所示，一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，包括云端服务器、人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、主控模块、电子显示屏、电梯电气控制模块。本实施例主控模块采用树莓派控制芯片。
具体的，云端服务器通过无线网络与主控模块相连，主控模块与人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、电子显示屏、电梯电气控制模块相互电控连接。
具体的，云端服务器用于保存电梯用户的特征信息，所述特征信息包括用户的身份信息、人脸特征信息和住所楼层信息。
具体的，人脸识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户人脸图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取等后续处理。
具体的，手势识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户手势图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取等后续处理；
具体的，电子显示屏安装于电梯轿厢内壁，用于显示人脸识别结果对应的住所楼层或者手势识别得到的楼层数。
具体的，主控模块一方面负责对人脸识别摄像头模块采集到的人脸图像进行人脸特征提取，并将提取到的人脸信息传送至云端服务器进行特征匹配，从而得到对应用户的住所楼层，另一方面主控模块对手势识别摄像头采集到的手势图像进行特征提取，并将提取到的手势特征送入训练好的全连接神经网络中，输出手势所表示的楼层数字；
具体的，电梯电气控制模块根据主控模块得到的楼层结果控制电梯的运行并到达相应的楼层。
该系统的人脸识别控制功能由人脸识别摄像头模块、主控模块、云端服务器共同完成。用户进入电梯后将面部对准人脸识别摄像头模块进行人脸图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的人脸特征提取算法进行人脸数字特征提取，提取到的数字特征通过无线网络传送至云端服务器进行特征匹配，云端服务器将匹配到的用户住所楼层信息传送回主控模块，主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层。
倘若用户要去其他楼层则需要使用系统的手势识别控制功能，用户将表示楼层数的手势对准手势识别摄像头模块来唤醒系统的手势识别控制功能，完成从人脸识别至手势识别的切换
该系统的手势识别控制功能由手势识别摄像头模块、主控模块共同完成。用户进入电梯后将表示楼层数字的手势对准手势识别摄像头模块进行手势图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的手势特征提取算法进行手势图像特征提取，并将提取到的特征输入训练好的全连接神经网络进行识别，输出手势所表示的楼层数字。主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，其特征在于：包括云端服务器、人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、主控模块、电子显示屏、电梯电气控制模块；所述云端服务器通过无线网络与主控模块相连，所述主控模块与人脸识别摄像头模块、手势识别摄像头模块、电子显示屏、电梯电气控制模块相互电控连接；所述云端服务器用于保存电梯用户的特征信息，特征信息包括用户的身份信息、人脸特征信息和住所楼层信息；所述人脸识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户人脸图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取；所述手势识别摄像头模块安装于电梯轿厢内壁，用于采集用户手势图像，并将图像传送至主控模块进行特征提取；所述电子显示屏安装于电梯轿厢内壁，用于显示人脸识别结果对应的住所楼层或者手势识别得到的楼层数；所述主控模块一方面负责对人脸识别摄像头模块采集到的人脸图像进行人脸特征提取，并将提取到的人脸信息传送至云端服务器进行特征匹配，从而得到对应用户的住所楼层，另一方面主控模块对手势识别摄像头采集到的手势图像进行特征提取，并将提取到的手势特征送入训练好的全连接神经网络中，输出手势所表示的楼层数字；所述电梯电气控制模块根据主控模块得到的楼层结果控制电梯的运行并到达相应的楼层。
2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，其特征在于：所述主控模块采用树莓派控制芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，其特征在于：所述人脸识别摄像头模块、主控模块及云端服务器共同完成系统的人脸识别控制功能；用户进入电梯后将面部对准人脸识别摄像头模块进行人脸图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的人脸特征提取算法进行人脸数据特征提取；提取到的数字特征通过无线网络传送至云端服务器进行特征匹配，云端服务器将匹配到的用户住所楼层信息传送回主控模块，主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层。
4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的智能电梯交互控制系统，其特征在于：所述手势识别摄像头模块及主控模块共同完成系统的手势识别控制功能；用户进入电梯后将表示楼层数字的手势对准手势识别摄像头模块进行手势图像采集，采集到的图像传送至主控模块使用现有的手势特征提取算法进行手势图像特征提取，并将提取到的特征输入训练好的全连接神经网络进行识别，输出手势所表示的楼层数字；主控模块将楼层数字结果传送至电梯电气控制模块，启动电梯前往相应的楼层。
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