CN1160323A - 用于电梯监视控制器的图像处理方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电梯监视控制器的图像处理方法，该电梯监视控制器中包括分别位于多个电梯中的图像输入单元和图像处理器，以便监视和控制电梯的运行和内部状况，该图像处理方法包括：在每一个预定时刻从图像输入单元接收的图像，再处理输入的图像数据，使其成为一个代表色彩的值并执行图像预压缩，从预压缩的图像中消除相似部分和冗余部分，并将消除了相似部分和冗余部分的图像与代表色彩的值比较，存储该代表色彩的使用频率。

Description

用于电梯监视控制器 的图像处理方法

本发明涉及一种用于电梯监视控制器的图像处理方法，特别是一种改进的用于电梯监视控制器的图像处理方法，该方法通过以图像方式显示电梯内部状态能有效地执行监视和保护功能。

随着个人计算机(pc)及与其相对应的应用技术的迅速发展，越来越需要具有如方便、可扩展和安全的多功能的装置。

特别是直接关系到人生安全的移动装置(如电梯)的安全和保护的重要性日益突出。

如图1所示，根据现有技术的电梯监视控制器包括装配在每个电梯的电梯控制器120a、......、120n和通信接口110a、......、110n，用于在电梯控制器120a、......、120n和管理室100之间进行通信。

管理室100包括一个用于处理电梯上各种信息的中央处理器101，一个用于显示由中央处理器101中所处理信息的监视装置102，一个输入单元103和一个输出单元104。中央处理器101包括一个通信卡10，用于与通信接口110a、......、110n进行串行通信，还包括一个中央处理单元11(下文称之为CPU)和一个存储器12。

下面将详细描述具有上述结构的现有技术的电梯监视控制器的操作：

首先，电梯控制器120a、......、120n输出控制数据以便控制电梯并输出运行状态数据。

通过每个通信接口110a、......、110n将运行状态数据转换成数值单元，并将已转换成数值单元的数据通过通信卡10发送到中央处理器101的CPU11。

CPU 11再处理经通信卡10输入的数值数据，以便在存储器12中存储电梯的各种故障、运行监视、控制历程和状态信息，并将电梯的运行状态信息输出到监视装置102，以便执行监视功能。

即，CPU在监视装置102上显示运行状态，并通过输入单元103执行控制操作，然后将控制历程数据输出到输出单元104。

如果发生特殊事件，通过经通信卡10控制电梯控制器120a、......、120n执行每个经输入单元103进行的管理和控制。

然而，由于传统的电梯监视控制器是对电梯故障或运行条件执行监视功能，当电梯中发生突发事件时，乘客按动电梯中设置的紧急呼叫按钮，并且只能通过内部电话与管理室进行口头通信，这对他是不利的。

因此，由于监视人员不能看到电梯内部状况，且只能依靠口头通信得知电梯中出现的情况，所以他或她不能适当地判断和处理目前的故障，特别是当乘客不能使用紧急呼叫按钮时，就不能采取任何行动。

因此，本发明的目的是提供一种用于电梯监视控制器的改进的图像处理方法，该方法通过一个图像输入处理器监视电梯中的状况，可在某一时刻读取某一电梯的全部信息，并存储经图像输入单元输入的图像。

为实现上述目的，在电梯监视控制器中包括分别设置在多个电梯中的图像输入单元和图像处理器，以便监视和控制电梯的运行和内部状况，提供了一种根据本发明用于电梯监视控制器的改进的图像处理方法，该图像处理方法包括：在每一个预定时刻从图像输入单元接收图像，再处理输入的图像数据，使其成为一个代表色彩的值并执行图像预压缩，从预压缩的图像中消除相似部分和冗余部分，并将消除了相似部分和冗余部分的图像与代表色彩的值比较，存储该代表色彩的使用频率。

从以下的详细描述和附图中可以更全面地理解本发明，所给出的附图仅作为说明，而不是对本发明的限定，其中：

图1是根据现有技术的电梯监视控制器的方框图；

图2是根据本发明的电梯监视控制器的方框图；

图3是图2中的中央处理器提供的任务的示意图；

图4是图2任务中通信处理的流程图；

图5是图2中数据库分配实例的示意图；

图6是图3任务中数据处理的流程图；

图7是图2中图像处理器的操作流程图；

图8是图7中的图像压缩流程图；

图9是执行图8中的图像预压缩的流程图；

图10是消除图8中的相似和重复数据的流程图；

图11是执行图8中的最终图像压缩的流程图。

如图2所示，与根据现有技术的电梯监视控制器相比，根据本发明的电梯监视控制器进一步包括配置在电梯150a、......、150n内顶板上的图像输入单元140a、......、140n；和图像处理器130a、......、130n，用于将从图像输入单元140a、......、140n输出的图像输出到通信接口110a、......、110n。与现有技术相同的元件标注相同标号。

现在将详细描述根据本发明具有上述结构的电梯监视控制器的操作。

当电梯开始运行时，中央处理器101的CPU 11通过通信卡10发送电梯150a、......、150n的控制信息，经通信接口110a、......、110n将所发送的信息输入到电梯控制器120a、......、120n。

然后，电梯控制单元120a、......、120n根据控制信息控制电梯150a、......、150n的运行，并再将各电梯150a、......、150n的运行状况发送到通信接口110a、......、110n。

在此，图像输入单元140a、......、140n接收各电梯150a、......、150n中的图像，该图像在图像处理器130a、......、130n中被压缩，并发送到通信接口110a、......、110n。

于是，通信接口110a、......、110n将从电梯控制单元120a、......、120n发送的运行状况信息和从图像处理器130a、......、130n发送的压缩图像信息经通信卡10发送到CPU 11。CPU 11处理并存储输入的运行状态和图像信息，并在监视装置102和输出单元104上显示电梯150的运行历程和内部状况。

在此，如图3所示，中央处理器100中提供七种任务，它们分别执行其特定的功能，并分别与另一个任务有联系。

通信任务(t1)与每一个通信接口110a、......、110n进行数据接收和发送，图像信息收集任务(t2)和状况信息收集任务(t3)通过通信任务(t1)收集每个电梯150a、......、150n的运行状况信息，例如运行方向、位置和错误，并收集每个电梯150a、......、150n的图像信息，然后执行将所收集的信息存储到数据库(ta)中的功能。

在此，数据库(ta)用于管理由每项任务产生的数据的输入和输出。

数据处理任务(t4)接收数据库(ta)中存储的状况信息和图像信息，并将所接收的信息处理成适合于在监视器102上用图形表示的数据，输出处理任务(t5)将各种数据输出到输出单元104。

图像处理任务(t6)将数据处理任务(t4)中处理的数据以图形的形式显示在监视装置102上，控制数据处理任务(t7)处理经输入单元103输入的电梯控制信号，并将其输出到通信任务(t1)，从而执行电梯150a、......、150n的运行控制。

在此，上述任务被分成进行数据处理的实线区160和进行通信处理的虚线区170。

在此，将参考图4对位于虚线区域任务中的通信处理做详细描述。

当中央处理器100通过每个接口110a、......、110n与电梯控制器120a、......、120n和电梯150a、......、150n进行正常通信时，通信任务(t1)检查输入的数据是控制数据还是图像信息数据。(14)(15)

在此，如果输入的数据是控制数据，通信任务(t1)将这些在控制数据处理任务(t7)中处理过的控制数据发送到通信接口110a、......、110n(16)，如果输入的数据是图像信息数据，该数据通过图像信息收集任务(t2)存储在数据库(ta)的相应区域中(17)。

如果不是以上两种情况，而是状况信息数据，通信任务(t1)将当前数据与以前的数据进行比较(18)，如果在两个数据中发现任何区别，通信任务(t1)将改变了的数据存储在每个电梯150a、......、150n在数据库(ta)中所分配的区域中，并返回任务的初始状态。(17)

在此，如图5所示，每个电梯150a、......、150n在数据库(ta)中所分配的每个区域有各自的空间，分别用于存储每个电梯150a、......、150n中的状况信息和图像信息，并且每条信息的存储位置是固定的。

现在将参考图6详细描述位于实线区域160中的任务中的数据处理。

当中央处理器101中的主程序正常运行时，CPU 11处于等待状态，直到通过输入单元103检测到任意一个电梯上的状况信息或图像信息的请求信号为止(20)。

在此，如果检测到请求信号，通信任务(t1)检查与对应电梯的通信是否正常(21)，如果该结果正常，通信任务(t1)检查该信号是否是一个图像数据请求信号(22)。如果得到的信号是一个图像数据请求信号，通信任务(t1)在数据处理任务(t4)中恢复发送的压缩图像数据，以便在监视装置102上显示，并检查是否需输出该图像数据(23)。

如果需要输出图像数据，通信任务(t1)通过输出处理任务(t6)将恢复的图像数据输出到输出单元104(24)，并通过图像处理任务(t6)将该图像数据处理成适合于以图形表示的数据，以便当场显示(25)(26)，并最终将该图像数据存储在数据库(ta)中(27)。

然而，当在以上过程中不需要输出所恢复的图像数据和输出到存储器12时(23)，任务(t1)在存储器12中存储图像数据(29)(30)，将该图像数据处理成适合于以图形形式表示的数据，以便当场显示(26)，并将该数据存储到数据库中(27)。当不需要存储所恢复的图像数据时，任务(t1)当场显示该数据(26)，然后将该图像数据存储到数据库(ta）中(27)。

另外，在上述过程中(22)，当输入数据不是图像数据请求信号而是状态信息请求信号时，任务(t1)将输入数据与以前的数据进行比较(31)，在输入数据有任何变化的情况下，则当场发送和显示已变化的数据(32)(33)，并将其存储在数据库(ta)中，然后任务(t1)返回到其初始状态(27)(28)。

当上述过程中(31)输入的数据与以前的数据相同时，任务(t1)立即返回初始状态(28)。

通常，由于图像信息量远大于状况信息数据量，所以通过串行通信来发送和接收数据带来了很多困难。

然而，由于通信接口110a、......、110n和通信卡10通过串行通信接收和发送数据，所以将图像信息数据压缩后发送，以达到更有效的通信。

上述程序在图像处理器130a、......、130n中进行，图7说明电梯1 50a、......、150n中的图像处理器130a、......、130n与图像输入单元140a、......、140n之间的信号流。

由于当图像连续地输入图像处理器130a、......、130n中时容易发生过载，所以图像处理器130a、......、130n不连续接收图像，但从图像输入单元140a、......、140n输出的图像之间有预定间隔。

当图像处理器130a、......、130n达到一个图像输入时间(30)时，图像处理器采用一种图像压缩算法对从图像输入单元140a、......、140n输入的图像进行压缩，然后存储该结果(32)(33)。

即，如图8所示，当图像精确地输入到图像处理器130a、......、130n时，图像处理器执行图像预压缩(34)，并从预压缩的图像中除去相似部分和冗余部分并最后再次压缩该图像(35)(36)。

图像输入单元140a、......、140n比人眼更能精密和精确地感知物质的微观部分。换句话说，由于人眼很难感知物质的微观部分，它将图像的相邻基本单元(像素)的色彩感觉为相同色彩。

因此，利用上述特性，当相邻像象素被感知为相同色彩之后，执行图像预压缩，以便将输入的图像压缩到人眼可辨认的水平。

首先，如图9所示，在图像预压缩中，计算出输入图像的水平和垂直尺寸后，初始化变量(i，j＝1)以执行图像压缩算法(40)。

下一步，当变量(i)与输入图像的垂直尺寸进行比较，并且该变量大于该尺寸时(41)，表明执行图像预压缩算法，该处理程序返回其初始状态，而当变量(i)小于输入图像的垂直尺寸时，则将变量(j)与输入图像的水平尺寸相比较(42)。

在此，当该变量大于输入图像的水平尺寸时，分析与输入图像中第i行和第i+1行对应的像素。分析完成时，为了移到下一行(即第i+2行)，变量(i)的值加二(2)而变量(j)的值初始化为零(0)，以便移到上面的过程(41)(43)。

然而，当变量(j)小于输入图像的水平尺寸时，读取坐标(i，j)，(i，j+1)，(i+1、j)，(i+1、j+1)上的色彩值(44)，而对于这四个所读取的坐标，具有最大分布的色彩被设定为其代表色彩。

代表色彩的值存储在图像处理器130a、......、130n内部存储器中与四个坐标相对应的位置上(45)，存储完成时，变时j加二(2)，以便执行过程(42)。

然后，当通过上述过程进行图像预压缩时，如图8所示，相似部分和冗余部分被消除(35)。

首先，如图10所示，初始化变量(i，j)以便从压缩图像数据中消除相似部分和冗余部分(50)。

然后，将变量(i)与预压缩图像的垂直尺寸相比较，当变量(i)大于该尺寸时，表明相似部分和冗余部分已从预压缩图像中全部消除。因此，该算法结束，该过程返回其初始状态。

当变量(i)小于预压缩图像的垂直尺寸，并且变量(j)大于预压缩图像的水平尺寸时，表明已消除与第i行对应的像素的相似部分和冗余部分。因此，为了移到下一行，将变量(i)的值加一(1)，而变量(j)的值初始化为一(1)，以便移到下一个过程(51)(53)。

然而，当变量(j)小于预压缩图像的水平尺寸时，读取坐标(i，j)和(i+1、j)上的色彩值(54)，并当这些值相似时，认为它们是同一种色彩。然后，坐标(i，j)上的色彩值存储到图像处理器130a、......、130n的内部存储器中，并将其作为坐标(i，j)和(i+1、j)上的色彩值(55)。然后，存储完成后，变量(j)加一(1)以便执行过程(52)。

通过上述过程，当从预压缩图像中消除相似部分和冗余部分后，进行如图8所示的最终图像压缩(36)。

即，执行这样一种算法：计算连续变化和压缩的图像数据的色彩值以及该色彩的使用频率，以便最终存储到图像处理器130a、......、130n的内部存储器中。

首先，如图11所示，为了执行图像压缩的最后过程，将变量初始化(60)。

然后，将变量(i)与相似部分和冗余部分已被消除的图像的垂直尺寸比较，如果变量(i)大于该图像的垂直尺寸(61)，表明最后的图像压缩已完成。然后，结束最终图像压缩并恢复初始化状态。

当变量(i)小于其相似部分和冗余部分已被消除的图像的垂直尺寸，而且变量(j)大于其相似部分和冗余部分已被消除的图像的水平尺寸时，表明第i行上的数据已被最终压缩。因此，为移到下一行，变量(i)的值加一(1)，而将变量(j)的值初始化为一(1)，以便移到下一个过程(61)(63)。

然而，如果变量(j)小于其相似部分和冗余部分已被消除的图像的水平尺寸时，读取坐标(i，j)上的色彩值，并将其与代表色彩比较(64)(65)，当读取的坐标(i，j)处的色彩值与代表色彩的值相同时，将代表色彩的使用频率加一(1)，并将变量加一(1)，以便执行过程(62)。

当读取的(i，j)坐标上的色彩值与代表色彩的值不同时，将这些值和至此所采用的代表色彩的使用频率存储在图像处理器130a、......、130n的内部存储器中，而将(i，j)坐标上的色彩新设定为代表色彩，并将新代表色彩的使用频率初始化为零(0)。

然后，随着变量(j)的值的增加，重复执行过程(62)之后的操作，从而使图像处理器130a、......、130n利用图像处理器130a、......、130n中所提供的图像压缩算法将从图像输入单元输入的图像压缩，并存储该结果。

然后，通信接口110a、......、110n将从图像处理器130a、......、130n发送来的压图像信息发送到中央处理器101。

如上所述，根据本发明，在电梯中设置一个图像输入单元，将从该图像输入单元输出的图像输出到一个监视装置和一个输出部件，以便监视电梯中的状况。因此，在紧急情况下，能够及时和适当地采取有效行动。

另外，由于从图像输入单元输出的图像被存储到存储介质中，这些存储数据可作为电梯中发生事件的重要数据加以利用。

虽然为了说明的目的揭示了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离如权利要求所述的本发明范围和精神实质的情况下可以对本发明做出各种改进、增加和替代。

Claims (5)

1、一种用于电梯监视控制器的图像处理方法，该电梯监视控制器，包括设置在多个电梯中的图像输入单元和图像处理器，以便监视和控制电梯的运行和内部状况，所说处理方法包括：

在每个预定时刻从图像输入单元接收图像；

再处理输入的图像数据，使其成为一个代表色彩的值并进行图像预压缩；

从图像预压缩中消除相似部分和冗余部分；

将消除了相似部分和冗余部分的图像与代表色彩的值比较，并存储该代表色彩的使用频率。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，再处理输入的图像数据使之成为代表色彩的值并进行图像预压缩的第二步骤包括：

初始化变量(i，j)；

当变量(i)大于输入图像的水平尺寸时，结束该算法，当变量(i)小于输入图像的垂直尺寸时，将第二变量与输入图像的垂直尺寸相比较；

当变量(j)小于输出图像的水平尺寸时，读取坐标(i，j)，(i，j+1)，(i，+1，j)和(i+1，j+1)上的色彩值；

将具有最大分布的色彩设定为已被读取的四个坐标中的代表色彩，并存储该代表色彩的值。

3、根据权利要求1所述的方法，其中，当变量(j)大于输入图像的水平尺寸时，分析与输入图像中的第i和第i+1行对应的像素，当分析完成时，为移到下一行(即第i+2行)，将变量(j)的值加二(2)，并将变量(j)的值初始化为零(0)。

4、根据权利要求1所述的方法，其中，从图像预压缩中消除相似部分和冗余部分的第三步骤包括：

初始化变量(i，j)；

当变量(i)与预压缩图像的垂直尺寸比较并大于该尺寸时，结束该算法，当变量(i)小于预压缩图像的垂直尺寸并且变量(j)大于预压缩图像的水平尺寸时，移到下一行；

当变量(j)小于预压缩图像的水平尺寸时，比较坐标(i，j)和和(i+1，j)上的色彩值作为比较的结果，当两坐标处的色彩值相互相似时，则确认这两个色彩值为相同色彩，并存储坐标(i，j)和(i+1，j)上的色彩值作为坐标(i，j)上的色彩值。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，将消除了相似部分和冗余部分的图像与代表色彩的值比较，并存储代表色彩的使用频率的第四步骤包括：

初始化变量(i，j)；

当变量(i)与消除了其相似部分和冗余部分的图像的垂直尺寸比较，且结果是变量(i)大于该图像的尺寸时，结束该算法，当变量(i)小于该图像的尺寸，且变量(j)大于消除了相似部分和冗余部分的图像的水平尺寸时，移到下一行；

当变量(j)小于图像的水平尺寸时，读取坐标(i，j)，上的色彩值并作为读取结果，当坐标(i，j)上的色彩值与代表色彩的值相同时，将代表色彩的使用频率加一(1)；

当坐标(i，j)上色彩的值与代表色彩的值不同时，存储至今已使用的代表色彩的值和使用频率，并将坐标(i，j)上的色彩值设定为新代表色彩的值。

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