CN114476894A - 基于图像处理的电梯安全监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于图像处理的电梯安全监控系统，包括：多部电梯，在每一电梯里面分别设置有摄像机、红外热像仪以及语音装置，网络节点，该网络节点具有第一通信模块和第二通信模块，所述服务器具有分解模块、融合模块、监测模块及执行模块，网络节点用于摄像机、红外热像仪以及语音装置与服务器之间的组网，本发明通过采集电梯中的视频流，可以对视频流中包含的具有危险的情形加以识别，识别后对危险情形通过语音装置给予警告制止，可以有效的防止危险情形造成的电梯安全事件，同时还能识别电梯中的物品特征，比如可以识别电动车，大功率电源等物品的形态，避免将电动车和大功率电源入户。

Description

基于图像处理的电梯安全监控系统
技术领域
本发明涉及电梯安全监测中图像处理技术领域，具体为一种基于图像处理的电梯安全监控系统。
背景技术
现有的电梯监控，其通过获取电梯内的实时情况，由人工进行监控是否存在安全隐患，但是人工具有很大的随意性，往往由于人员不专业或者不专注导致一些意外事件的发生。比如，现在大多数的社区或者小区都不让电动车入户的，因为电动车是导致火灾的重要因素之一，且电动车火灾发生时间短、着火速度快、火势蔓延快，且火势蔓延的过程中会造成大量的有毒烟雾，会危及集聚在着火区域人员的生命安全。再例如，在电梯中打闹，上下跳容易造成电梯坠落。再例如，在电梯中被困时，往往由于电梯中信号不好，会导致无法向外部求援，会导致被困人员情绪奔溃甚至会导致危及生命，再例如肆意的破坏电梯设备等等。
还有，比如在电梯存在的火光，传统的摄像机在获取火光的图像后在后端处理时难辨别是火形成的火光还是一个灯光形成的亮点，特别是在电梯中烟头的存在，传统的视频处理技术很难辨别。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于图像处理的电梯安全监控系统，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：
基于图像处理的电梯安全监控系统，包括：
多部电梯，在每一电梯里面分别设置有摄像机、红外热像仪以及语音装置，
网络节点，该网络节点具有第一通信模块和第二通信模块，
所述第一通信模块具有多个第一通信单元，每一第一通信单元按照设定规则集建立摄像机与服务器之间的连接；
所述第二通信模块具有多个第二通信单元，每一第二通信单元按照设定规则集建立红外热像仪、语音装置与服务器之间的连接；
所述服务器具有分解模块、融合模块、监测模块及执行模块，
所述分解模块具有多个分解单元，每一所述分解单元对应与每一所述第一通信单元独立连接，所述分解单元实时接收对应的第一通信单元发送的视频流，并将所述视频流按照以帧为单元进行分解得到多组同步的视频帧，
所述融合模块与多个所述分解单元分别连接，所述融合模块用于将多组同步的视频帧融合成一个组合帧，并在组合帧中写入每一视频帧对应的规则；
监测模块，其具有第一滑动模板和识别单元，所述第一滑动模板用于检测组合帧中是否具有预设图案特征，若具有预设图案特征，所述第一滑动模板在所述组合帧中进行位置定位，所述识别单元依据所述第一滑动模板的位置定位以识别该位置定位处对应的视频帧，形成识别结果；
执行模块，依据识别结果通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
进一步地，所述红外热像仪连接微处理器，该微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接，且在正常模式下，所述微处理器控制开关元件保持与红外热像仪的电源端连接，启动元件处于断开状态，以使得红外热像仪处于待机状态；
当所述第一滑动模板检测到组合帧中具有预设图案特征，且所述预设图案特征具有能够引起火灾的预设特征时，所述执行模块通过对应的所述第二通信单元连接微处理器，所述微处理器导通与启动元件的连接，所述红外热像仪启动并拍摄电梯中的红外视频，并将所述红外视频由对应的第二通信单元输送至对应的分解单元，由分解单元将所述红外视频以帧为单位分解成多个红外帧图像，将所述红外帧图像发送至监测模块，由所述监测模块中设置的第二滑动模板检测红外帧图像中的预设特征是否为真，如果为真，则执行模块通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
进一步地，所述服务器中还具有时钟单元，所述分解模块加载所述时钟单元，并通过所述时钟单元配置多个所述分解单元，以使多个所述分解单元具备同步时钟。
进一步地，所述融合模块具有一融合模板；
所述融合模板上具有融合矩阵，所述融合矩阵将所述融合模板分成多个独立的融合单元，且所述融合单元按照设定规则集排布，每一融合单元用于对应接收每一分解单元分解后的视频帧。
进一步地，所述融合矩阵带有矩阵坐标，所述矩阵坐标用于标定每一融合单元的位置。
进一步地，所述预设图案特征是设定的具有与实际物品或实际状态具有相似的图案集合，
且每一所述预设图案特征具有不同的属性值，通过检测所述属性值可以辨别所述预设图案特征具体指代的图案；
所述预设图案特征存储在存储模块的第一区，该存储模块设置在服务器中。
进一步地，所述第一滑动模板被配置成预先在所述组合帧中检测是否具有预设图案特征，如果具有预设图案特征，所述第一滑动模板提取该预设图案特征以检测预设图案特征对应的属性值，通过所述属性值判断所述预设图案特征是否具有能够引起火灾的预设特征。
进一步地，所述微处理器与红外热像仪内的控制芯片连接，并嵌入至红外热像仪中；且微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接。
进一步地，所述监测模块接收所述红外帧图像，并将所述红外帧图像导入空白模板中，所述第二滑动模板设置在空白模板上，且所述空白模板被配置成按照设定的周期依次倒入所述红外帧图像。
进一步地，所述融合矩阵的矩阵坐标存储在存储模块的第二区。
本发明通过采集电梯中的视频流，可以对视频流中包含的具有危险的情形加以识别，识别后对危险情形通过语音装置给予警告制止，可以有效的防止危险情形造成的电梯安全事件，同时还能识别电梯中的物品特征，比如可以识别电动车，大功率电源等物品的形态，避免将电动车和大功率电源入户。
同时，本申请还能通过设置的红外热像仪来判别电梯中是否存在火灾隐患，为了降低对红外热像仪的使用，本申请通过将微处理器与红外热像仪的控制芯片进行连接，具体的可以通过串口实现连接，以使得红外热像仪处于待机状态，一旦需要红外热像仪工作时，通过接入启动元件以启动红外热像仪，所述红外热像仪启动并拍摄电梯中的红外视频，并将所述红外视频由对应的第二通信单元输送至对应的分解单元，由分解单元将所述红外视频以帧为单位分解成多个红外帧图像，将所述红外帧图像发送至监测模块，由所述监测模块中设置的第二滑动模板检测红外帧图像中的预设特征是否为真，如果为真，则执行模块通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
本发明可以对多部电梯内采集的视频流进行同时处理，因此能够满足一个社区或者一个小区的安全监控。
附图说明
图1为本发明系统的框架总图；
图2为本发明系统的框架原理图；
图3为本发明中融合模块的原理图；
图4为本发明中微处理器和红外热像仪连接的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述，参照图1至图4。
本发明提供了一种基于图像处理的电梯安全监控系统，包括：
多部电梯，在每一电梯里面分别设置有摄像机、红外热像仪以及语音装置，
网络节点，用于摄像机、红外热像仪以及语音装置与服务器之间的组网，可以对多部电梯内采集的视频流进行同时处理，能够满足一个社区或者一个小区的安全监控；
所述网络节点具有第一通信模块和第二通信模块，
所述第一通信模块具有多个第一通信单元，每一第一通信单元按照设定规则集建立摄像机与服务器之间的连接；
所述第二通信模块具有多个第二通信单元，每一第二通信单元按照设定规则集建立红外热像仪、语音装置与服务器之间的连接；
所述服务器具有分解模块、融合模块、监测模块及执行模块，
所述分解模块具有多个分解单元，每一所述分解单元对应与每一所述第一通信单元独立连接，所述分解单元实时接收对应的第一通信单元发送的视频流，并将所述视频流按照以帧为单元进行分解得到多组同步的视频帧，
所述融合模块与多个所述分解单元分别连接，所述融合模块用于将多组同步的视频帧融合成一个组合帧，并在组合帧中写入每一视频帧对应的规则；
监测模块，其具有第一滑动模板和识别单元，所述第一滑动模板用于检测组合帧中是否具有预设图案特征，若具有预设图案特征，所述第一滑动模板在所述组合帧中进行位置定位，所述识别单元依据所述第一滑动模板的位置定位以识别该位置定位处对应的视频帧，形成识别结果；
执行模块，依据识别结果通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
所述红外热像仪连接微处理器，该微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接，且在正常模式下，所述微处理器控制开关元件保持与红外热像仪的电源端连接，启动元件处于断开状态，以使得红外热像仪处于待机状态；
当所述第一滑动模板检测到组合帧中具有预设图案特征，且所述预设图案特征具有能够引起火灾的预设特征时，所述执行模块通过对应的所述第二通信单元连接微处理器，所述微处理器导通与启动元件的连接，所述红外热像仪启动并拍摄电梯中的红外视频，并将所述红外视频由对应的第二通信单元输送至对应的分解单元，由分解单元将所述红外视频以帧为单位分解成多个红外帧图像，将所述红外帧图像发送至监测模块，由所述监测模块中设置的第二滑动模板检测红外帧图像中的预设特征是否为真，如果为真，则执行模块通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
在上述中，所述服务器中还具有时钟单元，所述分解模块加载所述时钟单元，并通过所述时钟单元配置多个所述分解单元，以使多个所述分解单元具备同步时钟。
在上述中，所述融合模块具有一融合模板；
所述融合模板上具有融合矩阵，所述融合矩阵将所述融合模板分成多个独立的融合单元，且所述融合单元按照设定规则集排布，每一融合单元用于对应接收每一分解单元分解后的视频帧。
在上述中，所述融合矩阵带有矩阵坐标，所述矩阵坐标用于标定每一融合单元的位置。
在上述中，所述预设图案特征是设定的具有与实际物品或实际状态具有相似的图案集合，
且每一所述预设图案特征具有不同的属性值，通过检测所述属性值可以辨别所述预设图案特征具体指代的图案；
所述预设图案特征存储在存储模块的第一区，该存储模块设置在服务器中。
在上述中，所述第一滑动模板被配置成预先在所述组合帧中检测是否具有预设图案特征，如果具有预设图案特征，所述第一滑动模板提取该预设图案特征以检测预设图案特征对应的属性值，通过所述属性值判断所述预设图案特征是否具有能够引起火灾的预设特征。
在上述中，所述微处理器与红外热像仪内的控制芯片连接，并嵌入至红外热像仪中；且微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接。
在上述中，所述监测模块接收所述红外帧图像，并将所述红外帧图像导入空白模板中，所述第二滑动模板设置在空白模板上，且所述空白模板被配置成按照设定的周期依次倒入所述红外帧图像。
在上述中，所述融合矩阵的矩阵坐标存储在存储模块的第二区。
实施例1：
本实施例以电动车入户为例，
通过摄像机实时采集电梯中的视频流，所述视频流通过所述第一通信单元实时的传输至对应的分解单元，所述分解单元按照设定帧数对视频流进行分解，比如按照1秒25帧进行分解，分解完毕后发送至融合模块，所述融合模块设置的融合矩阵将所述融合模板分成多个独立的融合单元，且所述融合单元按照设定规则集排布，每一融合单元用于对应接收每一分解单元分解后的视频帧，以上述的方式，将分解后的视频帧融合形成组合帧，所述第一滑动模板用于检测组合帧中是否具有电动车的预设图案特征，若具有电动车的预设图案特征，所述第一滑动模板在所述组合帧中进行位置定位，所述识别单元依据所述第一滑动模板的位置定位以识别该位置定位处对应的视频帧，形成识别结果；所述执行模块依据识别结果通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
本实施例可以对视频流中包含的具有危险的情形加以识别，识别后对危险情形通过语音装置给予警告制止，可以有效的防止危险情形造成的电梯安全事件，同时还能识别电梯中的物品特征，比如可以识别电动车，大功率电源等物品的形态，避免将电动车和大功率电源入户。
基于上述的实施例，比如在电梯中打闹、跳跃、破坏电梯等行为都可以加以识别，可以有效的防止危险情形造成的电梯安全事件。
实施例2，
本实施例以检测电梯中是否具有引起发生火灾的情形。
通过摄像机实时采集电梯中的视频流，所述视频流通过所述第一通信单元实时的传输至对应的分解单元，所述分解单元按照设定帧数对视频流进行分解，比如按照1秒25帧进行分解，分解完毕后发送至融合模块，所述融合模块设置的融合矩阵将所述融合模板分成多个独立的融合单元，且所述融合单元按照设定规则集排布，每一融合单元用于对应接收每一分解单元分解后的视频帧，以上述的方式，将分解后的视频帧融合形成组合帧，所述第一滑动模板用于检测组合帧中是否具有引起火灾的预设图案特征，若具有引起火灾的预设图案特征，所述执行模块通过对应的所述第二通信单元连接微处理器，所述微处理器导通与启动元件的连接，所述红外热像仪启动并拍摄电梯中的红外视频，并将所述红外视频由对应的第二通信单元输送至对应的分解单元，由分解单元将所述红外视频以帧为单位分解成多个红外帧图像，将所述红外帧图像发送至监测模块，由所述监测模块中设置的第二滑动模板检测红外帧图像中的预设特征是否为真，如果为真，则执行模块通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
本申请还能通过设置的红外热像仪来判别电梯中是否存在火灾隐患，为了降低对红外热像仪的使用，本申请通过将微处理器与红外热像仪的控制芯片进行连接，具体的可以通过串口实现连接，以使得红外热像仪处于待机状态，一旦需要红外热像仪工作时，通过接入启动元件以启动红外热像仪。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，包括：
多部电梯，在每一电梯里面分别设置有摄像机、红外热像仪以及语音装置，
网络节点，该网络节点具有第一通信模块和第二通信模块，
所述第一通信模块具有多个第一通信单元，每一第一通信单元按照设定规则集建立摄像机与服务器之间的连接；
所述第二通信模块具有多个第二通信单元，每一第二通信单元按照设定规则集建立红外热像仪、语音装置与服务器之间的连接；
所述服务器具有分解模块、融合模块、监测模块及执行模块，
所述分解模块具有多个分解单元，每一所述分解单元对应与每一所述第一通信单元独立连接，所述分解单元实时接收对应的第一通信单元发送的视频流，并将所述视频流按照以帧为单元进行分解得到多组同步的视频帧，
所述融合模块与多个所述分解单元分别连接，所述融合模块用于将多组同步的视频帧融合成一个组合帧，并在组合帧中写入每一视频帧对应的规则；
监测模块，其具有第一滑动模板和识别单元，所述第一滑动模板用于检测组合帧中是否具有预设图案特征，若具有预设图案特征，所述第一滑动模板在所述组合帧中进行位置定位，所述识别单元依据所述第一滑动模板的位置定位以识别该位置定位处对应的视频帧，形成识别结果；
执行模块，依据识别结果通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
2.根据权利要求1所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述红外热像仪连接微处理器，该微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接，且在正常模式下，所述微处理器控制开关元件保持与红外热像仪的电源端连接，启动元件处于断开状态，以使得红外热像仪处于待机状态；
当所述第一滑动模板检测到组合帧中具有预设图案特征，且所述预设图案特征具有能够引起火灾的预设特征时，所述执行模块通过对应的所述第二通信单元连接微处理器，所述微处理器导通与启动元件的连接，所述红外热像仪启动并拍摄电梯中的红外视频，并将所述红外视频由对应的第二通信单元输送至对应的分解单元，由分解单元将所述红外视频以帧为单位分解成多个红外帧图像，将所述红外帧图像发送至监测模块，由所述监测模块中设置的第二滑动模板检测红外帧图像中的预设特征是否为真，如果为真，则执行模块通过第二通信单元对应启动设置在电梯中的语音装置以发送警告语音。
3.根据权利要求1所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述服务器中还具有时钟单元，所述分解模块加载所述时钟单元，并通过所述时钟单元配置多个所述分解单元，以使多个所述分解单元具备同步时钟。
4.根据权利要求1所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述融合模块具有一融合模板；
所述融合模板上具有融合矩阵，所述融合矩阵将所述融合模板分成多个独立的融合单元，且所述融合单元按照设定规则集排布，每一融合单元用于对应接收每一分解单元分解后的视频帧。
5.根据权利要求4所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述融合矩阵带有矩阵坐标，所述矩阵坐标用于标定每一融合单元的位置。
6.根据权利要求1所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述预设图案特征是设定的具有与实际物品或实际状态具有相似的图案集合，
且每一所述预设图案特征具有不同的属性值，通过检测所述属性值可以辨别所述预设图案特征具体指代的图案；
所述预设图案特征存储在存储模块的第一区，该存储模块设置在服务器中。
7.根据权利要求2所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述第一滑动模板被配置成预先在所述组合帧中检测是否具有预设图案特征，如果具有预设图案特征，所述第一滑动模板提取该预设图案特征以检测预设图案特征对应的属性值，通过所述属性值判断所述预设图案特征是否具有能够引起火灾的预设特征。
8.根据权利要求2所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述微处理器与红外热像仪内的控制芯片连接，并嵌入至红外热像仪中；且微处理器控制所述红外热像仪的开关元件和启动元件的连接。
9.根据权利要求2所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述监测模块接收所述红外帧图像，并将所述红外帧图像导入空白模板中，所述第二滑动模板设置在空白模板上，且所述空白模板被配置成按照设定的周期依次倒入所述红外帧图像。
10.根据权利要求5所述的基于图像处理的电梯安全监控系统，其特征在于，所述融合矩阵的矩阵坐标存储在存储模块的第二区。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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