CN213091903U - 用于闸机通道的物体状态检测系统及包括其的闸机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于闸机通道的物体状态检测系统及包括其的闸机，其特征在于，所述物体状态检测系统包括：投射模块，配置成可在与所述闸机通道垂直的方向上投射出至少一条检测线；图像采集模块，配置成可采集所述检测线的影像；和图像处理模块，与所述图像采集模块耦接以接收所述检测线的影像，并配置成可根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的运动状态。通过本实用新型的实施例，能够降低闸机检测装置的成本，且安装简单。

Description

用于闸机通道的物体状态检测系统及包括其的闸机

技术领域

本公开涉及物体状态检测技术领域，尤其涉及一种用于闸机通道的物体状态检测系统及包括其的闸机。

背景技术

随着经济的发展,城市人口密度的不断增加，急需一种自动售检票系统来缓解人流压力，闸机便是轨道交通自动售票检票系统中的最为关键设备之一。现如今，自动售检票闸机广泛应用在各种车站、地铁、公司、工厂及其他室内场馆的出入口。

传统闸机通道中行人的行为检测是通过若干对红外对射开关实现的，典型的在靠近闸机顶部设置10对红外对射开关，靠近底部设置6对红外对射开关，在闸机通道的行进方向上一字排开。所述红外对射开关一端发射红外光，另一端接收，当被行人或物体遮挡时开关状态发生变化，算法根据若干对开关的状态变化来判断闸机通道内行人通过、逗留、徘徊等状态。

现有技术中闸机通道的行人行为检测装置存在以下问题：首先，红外对射开关需要安装在闸机的上下两排，上部10对，下部6对，成本较高。其次，红外对射开关的安装需要穿过闸机下方地板埋线连接，安装非常麻烦且维护成本高。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

实用新型内容

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型提供一种用于闸机通道的物体状态检测系统，所述物体状态检测系统包括：

投射模块，配置成可在与所述闸机通道垂直的方向上投射出至少一条检测线；

图像采集模块，配置成可采集所述检测线的影像；和

图像处理模块，与所述图像采集模块耦接以接收所述检测线的影像，并配置成可根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的运动状态。

根据本实用新型的一个方面，所述投射模块包括光源和衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并按照预设角度范围投射出结构光，形成一条或多条水平方向上的检测线。

根据本实用新型的一个方面，所述投射模块包括光源和柱状透镜，所述柱状透镜设置在所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并按照预设角度范围投射出一条或多条水平方向上的检测线。

根据本实用新型的一个方面，所述光源包括红外激光器。

根据本实用新型的一个方面，所述图像采集模块包括摄像头和滤光片，所述摄像头配置成可拍摄所述检测线的影像，所述滤光片设置在所述摄像头的光路上游，仅允许所述投射模块的工作波长的光束通过。

根据本实用新型的一个方面，还包括基座和散热模块，所述投射模块、图像采集模块、图像处理模块及所述散热模块安装在所述基座上，所述散热模块配置为对所述物体状态检测系统进行散热。

根据本实用新型的一个方面，所述图像处理模块配置成可根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的通过、停留、徘徊、折返状态。

本实用新型还涉及一种闸机，所述闸机包括：

闸机本体；和

如上任一项所述的物体状态检测系统，所述物体状态检测系统安装在所述闸机本体上。

根据本实用新型的一个方面，所述闸机还包括控制单元，所述控制单元与所述物体状态检测系统耦接，并配置成根据所述物体状态检测系统检测到的运动状态控制所述闸机的开启。

通过本实用新型的实施例，能够节约检测装置的成本，且安装简单便利，维护成本低，适用于大规模的生产及应用。

附图说明

构成本公开的一部分的附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置的框图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置的工作示意图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的闸机的示意图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置在闸机内没有物体通过时显示的影像；和

图5示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置在闸机内有物体通过时显示的深度图像。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置的框图。如图1所示，所述物体状态检测装置10包括：投射模块1、图像采集模块2以及图像处理模块3，所述投射模块1配置成可在与所述闸机通道垂直的方向上投射出至少一条检测线L，所述检测线L如图所示，例如为水平方向，且与所述闸机通道平行，所述图像采集模块2配置成可采集所述检测线的影像，所述图像处理模块3与所述图像采集模块2耦接，以接收所述检测线的影像，并对所述检测线的影像进行计算、处理，以判断和识别所述闸机通道内物体的运动状态。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置的工作示意图。如图所示，所述物体状态检测装置10用于检测闸机通道内行人或物体的运动状态，根据本实用新型的一个实施例，所述物体状态检测系统10还包括基座4和散热模块(图中未示出)，所述投射模块1、图像采集模块2、图像处理模块3及所述散热模块安装在所述基座4上，所述散热模块配置为对所述物体状态检测系统10进行散热。

所述投射模块1可以包括光源和衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并将光源发出的光进行调制，按照预设角度范围投射出结构光，在投射模块1的投射方向上形成一条或多条水平方向上的检测线。所述光源可以为准直光源，也可以为发散光源，相应的衍射光学元件可以为针对准直光设计的，也可以是针对于发散光设计的。根据本实用新型的另一个实施例，所述投射模块1还可以包括光源和柱状透镜，与衍射光学元件类似地，所述柱状透镜设置在所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并设置成将光源出射的光束在水平方向上进行展宽，从而按照预设角度范围在投射模块1的投射方向上投射出一条水平方向上的检测线。另外，当光源包括多个在竖直方向上排列的和/或在竖直方向上出射角度不同子光源时，多个子光源出射的光束分别出射至柱状透镜上，在水平方向上被展宽，从而按照预设角度范围在投射模块1的投射方向上投射出在竖直方向上平行排布的多条水平方向上的检测线。其中所述光源包括红外激光器，红外波段的光或者激光对于人眼是不可见的，因此可以减轻或者避免对于用户的干扰。

物体状态检测装置10的图像采集模块2包括摄像头和滤光片(图中未示出)，所述摄像头配置成可拍摄所述检测线的影像，所述滤光片设置在所述摄像头的光路上游，仅允许所述投射模块1的工作波长的光束通过，从而过滤掉噪声和环境光信号，提高检测的精度。所述图像处理模块3与所述图像采集模块2耦接，配置成可根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的通过、停留、徘徊、折返状态。下文参考图4和图5描述。

本实用新型还涉及一种闸机，下面将结合图3对所述闸机作详细说明。图3示出了根据本实用新型一个实施例的闸机的示意图。如图所示，所述闸机100包括：闸机本体101和所述物体状态检测系统10，所述物体状态检测系统10安装在所述闸机本体101的一侧上，并朝向闸机本体101的另一侧，当所述物体状态检测系统10工作时，所述投射模块1向闸机本体101的另一侧投射出一条或多条水平方向上的检测线，所述图像采集模块2采集所述检测线的影像，并将所述影像数据传输给图像处理模块3。当有行人穿过闸机通道时，检测线照射到行人身上，其轮廓将发生变化。图像采集模块2能够采集到变化的检测线轮廓并发送给图像处理模块3，所述图像处理模块3通过相关算法计算出闸机通道内的三维物体的部分轮廓，根据所述三维物体的坐标值变化来判断和识别其运动状态。

如上所述的闸机100还包括控制单元(图中未示出)，所述控制单元与所述物体状态检测系统10耦接，并配置成根据所述物体状态检测系统10检测到的运动状态控制所述闸机100的开启。具体地，当物体状态检测系统10识别出闸机通道内有物体通过时，控制单元使闸机100开启；当物体状态检测系统10识别出闸机通道内没有物体通过时，控制单元使闸机100关闭，直到识别出通道内有物体出现，再次开启闸机100。下面将结合图4和图5对所述物体状态检测系统10如何判断闸机100通道内物体的运动状态做详细说明。

图4示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置在闸机内没有物体通过时显示的影像。如图所示，当闸机通道内没有物体或行人通过时，图像采集模块2采集到红外一字线图像，所述一字线的三维坐标为一组固定值。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的物体状态检测装置在闸机内有物体通过时显示的深度图像。如图所示，当闸机通道内有物体或行人通过时，红外线投射到物体或行人上，图像采集模块2采集此时的影像，采集到的一字线的三维坐标值与没有物体或行人通过时相比发生了变化，图像处理模块3根据所述三维坐标的变化状态，经过三维点云算法进行计算，得到如图所示的深度图像。图中所示竖直方向上的曲线，可以理解为当有物体或行人通过闸机通道时，俯视闸机通道，此时一字线因被物体或行人遮挡而形成了曲线，所述曲线表现出了物体或行人的侧方轮廓。

由上可知，物体或行人在由远至近接近闸机时，图像处理模块3可以计算出相应的深度图像，从而根据深度图像对物体或行人的运动状态进行判断和识别，得出此时有物体或行人通过闸机。同理，当物体或行人在闸机通道内停留、徘徊、或折返时，图像采集单元2所采集的一字线影像发生变化，图像处理单元3根据三维点云变化得出深度图像识别相应的运动状态。

本实用新型的实施例将现有技术中进行闸机通道行人检测的红外对射开关替换为物体状态检测系统，用于判断闸机通道内物体或行人的通过、逗留、徘徊、折返等状态，所述系统不仅结构简单、稳定可靠、成本低，在应用时又拥有安装便利、维护成本低等优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于闸机通道的物体状态检测系统，其特征在于，所述物体状态检测系统包括：

投射模块，配置成在与所述闸机通道垂直的方向上投射出至少一条检测线；

图像采集模块，配置成采集所述检测线的影像；和

图像处理模块，与所述图像采集模块耦接以接收所述检测线的影像，并配置成根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的运动状态。

2.根据权利要求1所述的物体状态检测系统，其特征在于，所述投射模块包括光源和衍射光学元件，所述衍射光学元件位于所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并按照预设角度范围投射出结构光，形成一条或多条水平方向上的检测线。

3.根据权利要求1所述的物体状态检测系统，其特征在于，所述投射模块包括光源和柱状透镜，所述柱状透镜设置在所述光源的光路下游从而接收从所述光源出射的光束，并按照预设角度范围投射出一条或多条水平方向上的检测线。

4.根据权利要求2或3所述的物体状态检测系统，其特征在于，所述光源包括红外激光器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的物体状态检测系统，其特征在于，所述图像采集模块包括摄像头和滤光片，所述摄像头配置成拍摄所述检测线的影像，所述滤光片设置在所述摄像头的光路上游，仅允许所述投射模块的工作波长的光束通过。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的物体状态检测系统，其特征在于，还包括基座和散热模块，所述投射模块、图像采集模块、图像处理模块及所述散热模块安装在所述基座上，所述散热模块配置为对所述物体状态检测系统进行散热。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的物体状态检测系统，其特征在于，所述图像处理模块配置成根据所述检测线的影像识别所述闸机通道内物体的通过、停留、徘徊、折返状态。

8.一种闸机，其特征在于，所述闸机包括：

闸机本体；和

如权利要求1-7中任一项所述的物体状态检测系统，所述物体状态检测系统安装在所述闸机本体上。

9.根据权利要求8所述的闸机，其特征在于，所述闸机还包括控制单元，所述控制单元与所述物体状态检测系统耦接，并配置成根据所述物体状态检测系统检测到的运动状态控制所述闸机的开启。

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