專利名稱：基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于全方位視覺(jué)傳感器、數(shù)字圖像處理、自動(dòng)控制等技術(shù)在人行自動(dòng)門的安全、節(jié)能和舒適等方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
人行自動(dòng)門包括推拉、平開(kāi)、折疊、旋轉(zhuǎn)等形式。自動(dòng)門因使用方便、外形美觀、有利于建筑節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于辦公大樓、店面、銀行、酒店等建筑物的出入口，主要用于建筑開(kāi)口部位的人員通行。按照旋轉(zhuǎn)門的功能，其開(kāi)啟部位可以實(shí)現(xiàn)允許和禁止人員出入。實(shí)現(xiàn)過(guò)程是采用機(jī)械的方式，目前盡管在旋轉(zhuǎn)門產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、安裝及使用過(guò)程中已經(jīng)采用了各種安全措施，但是仍然在使用過(guò)程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。隨著旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門的日益普及，其中的安全隱患問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。近年來(lái)旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門在世界各地已經(jīng)發(fā)生了很多安全事故，造成了慘不忍睹的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。其中人員傷亡 主要集中在老人和小孩。因此人行自動(dòng)門的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維等整個(gè)產(chǎn)品生命周期中都需要以安全性、節(jié)能性和舒適性為設(shè)計(jì)理念和管理目標(biāo)，其中安全性必須是第一位的。當(dāng)今控制自動(dòng)門開(kāi)啟的主要是通過(guò)人體感應(yīng)傳感器感知到自動(dòng)門附近有人體存在，然后通過(guò)這個(gè)感知信號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)單元控制自動(dòng)門的電機(jī)動(dòng)作；目前作為人體感知技術(shù)主要有紅外線感應(yīng)器和微波傳感器。在自動(dòng)門的頂部和腰部裝有紅外線感應(yīng)器，用于感知自動(dòng)門的附近區(qū)域是否存在著物體，只要物體處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)即傳出觸點(diǎn)信號(hào)，啟動(dòng)電機(jī)的動(dòng)作；在安全性方面，這種感知方式不但存在一定的感知死角，并且都是針對(duì)成年人設(shè)計(jì)的，難以檢測(cè)到在自動(dòng)門附近小孩存在，因此存在著較大的安全隱患；在節(jié)能方面，紅外傳感器對(duì)感知區(qū)域內(nèi)存在的物體都進(jìn)行感知，路過(guò)自動(dòng)門的行人也會(huì)誤觸發(fā)開(kāi)啟自動(dòng)門；微波傳感器是對(duì)物體的位移進(jìn)行感知的傳感器，特點(diǎn)是反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過(guò)的場(chǎng)所，但只能對(duì)移動(dòng)的物體進(jìn)行判斷，對(duì)于速度較低或相對(duì)靜止的人體的識(shí)別率并不理想，這種感知方式也存在著一定的感知死角。近年來(lái)，關(guān)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門的安全隱患，其“傷人”、“扎死人”等安全事故頻頻發(fā)生，輕者將人撞倒、夾傷，更嚴(yán)重者危及生命安全。其主要原因是現(xiàn)有的自動(dòng)門傳感裝置獲取的信息量較少，只能在人進(jìn)入自動(dòng)門之前進(jìn)行檢測(cè)，而且是針對(duì)成年人設(shè)計(jì)的，因此在人經(jīng)過(guò)自動(dòng)門的過(guò)程中和人通過(guò)自動(dòng)門之后都無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)；同時(shí)這類傳感器檢測(cè)內(nèi)容單一，隨著智能建筑技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于自動(dòng)門的準(zhǔn)確性、安全性及智能化方面有了更高的要求。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610074732. 0公開(kāi)了一種包括紅外傳感器和微波傳感器兩種不同傳感器的自動(dòng)門傳感裝置，嘗試通過(guò)組合信號(hào)來(lái)檢測(cè)由傳感器感測(cè)的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的狀況，通過(guò)增加監(jiān)視區(qū)域范圍來(lái)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的人和物體以提高檢測(cè)精度和魯棒性。美國(guó)發(fā)明專利US2003/0122514公開(kāi)了一種自動(dòng)門的方法和裝置，該裝置包括傳感器和連接到傳感器的門控制器，其中傳感器包括微波檢測(cè)器-運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器，紅外檢測(cè)器-存在檢測(cè)器，和連接這些檢測(cè)器的處理器；通過(guò)兩種檢測(cè)其提供的運(yùn)動(dòng)信號(hào)與存在信號(hào)檢測(cè)自動(dòng)門區(qū)域內(nèi)的人體，該技術(shù)其實(shí)與200610074732. 0公開(kāi)的技術(shù)具有較高的類似性，都是綜合了紅外和微波傳感器的優(yōu)點(diǎn)，在檢測(cè)的準(zhǔn)確率和魯棒性等方面有一定提升；但是這類檢測(cè)技術(shù)限定了某些點(diǎn)或者線的檢測(cè)，在安全性上仍然存在一定的隱患；要真正實(shí)現(xiàn)對(duì)人友好的自動(dòng)門控制改善的潛力已經(jīng)十分有限。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮?00980107336. 5公開(kāi)了一種基于透光器和受光器的自動(dòng)門傳感器。該系統(tǒng)采用多個(gè)投光器進(jìn)行投光，通過(guò)透鏡使投光器發(fā)出的光線偏轉(zhuǎn)到與自動(dòng)門寬度方向正交的方向，并使用多個(gè)受光器接受投射光線；如果有物體出現(xiàn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)會(huì)對(duì)投射光產(chǎn)生一定的遮擋，使得受光器接收到的光線產(chǎn)生變化；該技術(shù)通過(guò)一個(gè)控制器監(jiān)控受光器的接受光線的情況來(lái)判斷監(jiān)視區(qū)域內(nèi)有無(wú)人或物體出現(xiàn)。由于受光器接受光線的情況容易受到外界光照環(huán)境的影響，而且只能對(duì)移動(dòng)較慢的人或物體產(chǎn)生效果，因此該技術(shù)在穩(wěn)定性和準(zhǔn)確率上都存在一定的缺陷。美國(guó)發(fā)明申請(qǐng)?zhí)枮閁S2002/0118114A1公開(kāi)了一種自動(dòng)門傳感裝置，該裝置主要包括距離檢測(cè)單元、地面檢測(cè)單元、位置/高度檢測(cè)單元、自動(dòng)門狀態(tài)檢測(cè)單元、決策單元。主要方法是利用攝像頭獲取自動(dòng)門前方區(qū)域的圖像，距離檢測(cè)單元檢測(cè)攝像頭獲取的圖像 中的物體相對(duì)于攝像頭的距離，位置/高度檢測(cè)單元檢測(cè)物體的高度與位置信息，地面檢測(cè)單元主要檢測(cè)圖像中的地面部分，自動(dòng)門狀態(tài)單元主要檢測(cè)自動(dòng)門；如果在圖像中存在既不是自動(dòng)門也不是地面的區(qū)域就認(rèn)為是物體，最后決策單元綜合各個(gè)單元的信息向自動(dòng)門發(fā)出信號(hào)。中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)?zhí)枮?0818283. 3公開(kāi)了一種帶有視頻設(shè)備的自動(dòng)門組件，該組件使用一個(gè)視頻成像裝置檢測(cè)人或物體靠近并通知自動(dòng)門的操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)操作，并通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器監(jiān)視自動(dòng)門的開(kāi)閉狀態(tài)。這些基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的自動(dòng)門傳感裝置在多處技術(shù)細(xì)節(jié)沒(méi)有公開(kāi)披露，比如采用何種方法定制檢測(cè)區(qū)域，如何進(jìn)行人體檢測(cè)等等重要細(xì)節(jié)，一般來(lái)說(shuō)，按照專利文件中的說(shuō)明的內(nèi)容是無(wú)法達(dá)到檢測(cè)人體靠近的目的的；應(yīng)用環(huán)境往往限定在平移門中，沒(méi)有提出如何解決在旋轉(zhuǎn)門中進(jìn)行應(yīng)用及旋轉(zhuǎn)門“傷人”的問(wèn)題，無(wú)法適應(yīng)于現(xiàn)代樓宇對(duì)于安全性方面越來(lái)越高的要求。一種對(duì)人友好的自動(dòng)門必須在滿足安全性條件下同時(shí)兼顧以下幾個(gè)方面的問(wèn)題，在安全性方面，必須完全杜絕各種“傷人”事件的發(fā)生，排除各種安全隱患；在環(huán)境舒適性方面，防風(fēng)、防塵、靜音和外觀樸素大方；在節(jié)能方面，能有效地隔斷內(nèi)外氣流，達(dá)到最大節(jié)能效果；在智能控制方面，能避免各種誤動(dòng)作，對(duì)路過(guò)自動(dòng)門的行人軌跡進(jìn)行識(shí)別；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有人長(zhǎng)時(shí)間在自動(dòng)門附近逗留系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)有語(yǔ)音提示；當(dāng)發(fā)現(xiàn)小孩在自動(dòng)門附近玩?；蛘呦氇?dú)自通過(guò)自動(dòng)門情況時(shí)系統(tǒng)就會(huì)有語(yǔ)音警示；當(dāng)發(fā)現(xiàn)擁擠及搶行等行為時(shí)系統(tǒng)就會(huì)有語(yǔ)音警示；當(dāng)發(fā)現(xiàn)行人的攜帶物品(如拉桿行李等)被夾情況發(fā)生時(shí)自動(dòng)將自動(dòng)門恢復(fù)到完全開(kāi)啟狀態(tài)，并用語(yǔ)音告知行人快速通過(guò)自動(dòng)門。根據(jù)上述的設(shè)計(jì)理念，本發(fā)明將對(duì)人友好的自動(dòng)門的核心問(wèn)題歸結(jié)為在自動(dòng)門周圍空間的行人行為智能檢測(cè)的問(wèn)題，關(guān)于這類問(wèn)題的解決方案尚未在國(guó)內(nèi)外專利以及科技文獻(xiàn)中有相關(guān)披露和報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)人友好的自動(dòng)門智能檢測(cè)與控制方法，通過(guò)全方位視覺(jué)傳感器獲取自動(dòng)門周圍空間的視頻信息，采用智能視頻分析技術(shù)分析在自動(dòng)門周圍行人的各種行為，根據(jù)行人的不同行為來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)門的智能控制，用以提高自動(dòng)門的安全性、節(jié)能性和舒適性。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為一種基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，所述基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，包括用于獲取自動(dòng)門周圍全景視頻信息的具有網(wǎng)絡(luò)接口無(wú)死角的全方位視覺(jué)傳感器、用于檢測(cè)自動(dòng)門狀態(tài)和行人行為的微處理器、用于控制自動(dòng)門開(kāi)閉或者轉(zhuǎn)動(dòng)的控制器、用于進(jìn)行安全提示的語(yǔ)音播放器和用于建筑開(kāi)口部位的人員通行的自動(dòng)門；，所述全方位視覺(jué)傳感器簡(jiǎn)稱ODVS ;
所述的ODVS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述的微處理器連接，所述的微處理器與所述的控制器連接，所述的控制器控制自動(dòng)門電機(jī)的動(dòng)作，所述的語(yǔ)音播放器通過(guò)語(yǔ)音接口與所述的微處理器連接；所述的ODVS安置在所述的自動(dòng)門頂部的中間；所述的微處理器包括全景圖像讀取單元，用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口讀取ODVS所拍攝的全景圖像，并將讀取的全景圖像提交給全景圖像展開(kāi)單元；全景圖像展開(kāi)單元，用于將全景圖像按建筑物內(nèi)外，即自動(dòng)門內(nèi)外進(jìn)行二分屏柱狀展開(kāi)，全景圖像的中心部位的廣角成像圖不進(jìn)行展開(kāi)處理，通過(guò)展開(kāi)后的圖像分成為三個(gè)部分，一個(gè)部分是自動(dòng)門外的場(chǎng)景、一個(gè)部分是自動(dòng)門內(nèi)的場(chǎng)景、一個(gè)部分是自動(dòng)門下的場(chǎng)景，經(jīng)處理后得到的這三個(gè)部分的圖像提交給行人對(duì)象檢測(cè)單元；自動(dòng)門周圍環(huán)境定制單元，用于對(duì)于平移自動(dòng)門按自動(dòng)門內(nèi)外進(jìn)行二分屏柱狀展開(kāi)定制，分為近距離、中距離和遠(yuǎn)距離，對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門首先按入口處和出口處進(jìn)行定制，然后分為近距離、中距離和遠(yuǎn)距離行人對(duì)象檢測(cè)單元，用于檢測(cè)和跟蹤在全景二分屏柱狀展開(kāi)圖像中存在的行人目標(biāo)對(duì)象；行人高度檢測(cè)單元，用于判斷在自動(dòng)門附近是否有小孩玩?；蛘咝『ⅹ?dú)自經(jīng)過(guò)自動(dòng)門，依照所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中檢測(cè)得到的區(qū)域框的大小并結(jié)合行人與ODVS的距離進(jìn)行判斷；行人運(yùn)動(dòng)軌跡檢測(cè)單元，用于為判斷行人的行為提供數(shù)據(jù)，在所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中每次循環(huán)計(jì)算得到感興趣區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)值，將質(zhì)心坐標(biāo)值以時(shí)間序列進(jìn)行記錄就能得到行人運(yùn)動(dòng)軌跡；行人行為檢測(cè)單元，用于檢測(cè)在自動(dòng)門前是否有擁擠、搶行和攜帶大型物品造成安全事故的行為，并檢測(cè)行人是路過(guò)自動(dòng)門還是想通過(guò)自動(dòng)門的行為；自動(dòng)門位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自動(dòng)門當(dāng)前的開(kāi)啟位置狀態(tài)；安全狀態(tài)判斷單元，用于檢測(cè)和判斷行人通過(guò)自動(dòng)門時(shí)的安全狀態(tài)；在自動(dòng)門的閉合區(qū)域內(nèi)根據(jù)所述的自動(dòng)門位置檢測(cè)單元對(duì)自動(dòng)門開(kāi)啟狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果，以及感興趣區(qū)域框的大小來(lái)判斷行人的安全狀態(tài)。進(jìn)一步,所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中，用一種Motion History or Energy Images算法，以下簡(jiǎn)稱MHoEI算法，用目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)歷史和能量圖像來(lái)提取和跟蹤目標(biāo)對(duì)象；在所述的全景圖像展開(kāi)單元中將一幅全景視頻圖像展開(kāi)為自動(dòng)門內(nèi)外的二幅展開(kāi)圖和自動(dòng)門下的場(chǎng)景圖，分別啟動(dòng)三個(gè)線程分別對(duì)三個(gè)視頻圖像進(jìn)行行人對(duì)象檢測(cè)；在三個(gè)線程中都采用MHoEI算法對(duì)目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)歷史和能量圖像來(lái)提取和跟蹤目標(biāo)對(duì)象，用公式(18)表不:
權(quán)利要求
1.一種基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，包括用于獲取自動(dòng)門周圍全景視頻信息的具有網(wǎng)絡(luò)接口無(wú)死角的全方位視覺(jué)傳感器、用于檢測(cè)自動(dòng)門狀態(tài)和行人行為的微處理器、用于控制自動(dòng)門開(kāi)閉或者轉(zhuǎn)動(dòng)的控制器、用于進(jìn)行安全提示的語(yǔ)音播放器和用于建筑開(kāi)口部位的人員通行的自動(dòng)門；，所述全方位視覺(jué)傳感器簡(jiǎn)稱ODVS ; 所述的ODVS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述的微處理器連接，所述的微處理器與所述的控制器連接，所述的控制器控制自動(dòng)門電機(jī)的動(dòng)作，所述的語(yǔ)音播放器通過(guò)語(yǔ)音接口與所述的微處理器連接；所述的ODVS安置在所述的自動(dòng)門頂部的中間； 所述的微處理器包括 全景圖像讀取單元，用于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口讀取ODVS所拍攝的全景圖像，并將讀取的全景圖像提交給全景圖像展開(kāi)單元； 全景圖像展開(kāi)單元，用于將全景圖像按建筑物內(nèi)外，即自動(dòng)門內(nèi)外進(jìn)行二分屏柱狀展開(kāi)，全景圖像的中心部位的廣角成像圖不進(jìn)行展開(kāi)處理，通過(guò)展開(kāi)后的圖像分成為三個(gè)部分，一個(gè)部分是自動(dòng)門外的場(chǎng)景、一個(gè)部分是自動(dòng)門內(nèi)的場(chǎng)景、一個(gè)部分是自動(dòng)門下的場(chǎng)景，經(jīng)處理后得到的這三個(gè)部分的圖像提交給行人對(duì)象檢測(cè)單元； 自動(dòng)門周圍環(huán)境定制單元，用于對(duì)于平移自動(dòng)門按自動(dòng)門內(nèi)外進(jìn)行二分屏柱狀展開(kāi)定制，分為近距離、中距離和遠(yuǎn)距離，對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門首先按入口處和出口處進(jìn)行定制，然后分為近距離、中距離和遠(yuǎn)距離 行人對(duì)象檢測(cè)單元，用于檢測(cè)和跟蹤在全景二分屏柱狀展開(kāi)圖像中存在的行人目標(biāo)對(duì)象； 行人高度檢測(cè)單元，用于判斷在自動(dòng)門附近是否有小孩玩?；蛘咝『ⅹ?dú)自經(jīng)過(guò)自動(dòng)門，依照所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中檢測(cè)得到的區(qū)域框的大小并結(jié)合行人與ODVS的距離進(jìn)行判斷； 行人運(yùn)動(dòng)軌跡檢測(cè)單元，用于為判斷行人的行為提供數(shù)據(jù)，在所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中每次循環(huán)計(jì)算得到感興趣區(qū)域的質(zhì)心坐標(biāo)值，將質(zhì)心坐標(biāo)值以時(shí)間序列進(jìn)行記錄就能得到行人運(yùn)動(dòng)軌跡； 行人行為檢測(cè)單元，用于檢測(cè)在自動(dòng)門前是否有擁擠、搶行和攜帶大型物品造成安全事故的行為，并檢測(cè)行人是路過(guò)自動(dòng)門還是想通過(guò)自動(dòng)門的行為； 自動(dòng)門位置檢測(cè)單元，用于檢測(cè)自動(dòng)門當(dāng)前的開(kāi)啟位置狀態(tài)； 安全狀態(tài)判斷單元，用于檢測(cè)和判斷行人通過(guò)自動(dòng)門時(shí)的安全狀態(tài)；在自動(dòng)門的閉合區(qū)域內(nèi)根據(jù)所述的自動(dòng)門位置檢測(cè)單元對(duì)自動(dòng)門開(kāi)啟狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果，以及感興趣區(qū)域框的大小來(lái)判斷行人的安全狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求I所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中，用一種Motion History or Energy Images算法，以下簡(jiǎn)稱MHoEI算法，用目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)歷史和能量圖像來(lái)提取和跟蹤目標(biāo)對(duì)象；在所述的全景圖像展開(kāi)單元中將一幅全景視頻圖像展開(kāi)為自動(dòng)門內(nèi)外的二幅展開(kāi)圖和自動(dòng)門下的場(chǎng)景圖，分別啟動(dòng)三個(gè)線程分別對(duì)三個(gè)視頻圖像進(jìn)行行人對(duì)象檢測(cè)；在三個(gè)線程中都采用MHoEI算法對(duì)目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)歷史和能量圖像來(lái)提取和跟蹤目標(biāo)對(duì)象，用公式(18)表示
3.如權(quán)利要求2所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中，為在進(jìn)行幀差法過(guò)程中利用陰影與非陰影區(qū)域區(qū)別的某些特征來(lái)消除陰影，主要依據(jù)陰影區(qū)域中像素的色度與背景像素色度相比幾乎相等的特征，將原圖像的RGB色彩空間轉(zhuǎn)化成HSI色彩空間，然后再進(jìn)行幀差法運(yùn)算就能消除陰影，RGB色彩空間轉(zhuǎn)化成HSI色彩空間的式中，RGB色彩空間轉(zhuǎn)化成HSI色彩空間的計(jì)算方法如公式(19)所示，
4.如權(quán)利要求f3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述微處理器還包括輸出單元，用于輸出各種不同的警示語(yǔ)音信息、用于控制自動(dòng)門電機(jī)的動(dòng)作，檢測(cè)自動(dòng)門是否與行人已經(jīng)相接觸或者在入口處從俯視的角度來(lái)看行人的外形面積接近于自動(dòng)門開(kāi)口的大小值，即檢測(cè)是否有門夾人事件；檢測(cè)自動(dòng)門閉合處是否存在著超過(guò)一定閾值范圍大小的靜止物體，如果有上述情況存在停止自動(dòng)門的電機(jī)動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求2或3所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人對(duì)象檢測(cè)單元中，在采用MHoEI算法提取和跟蹤目標(biāo)對(duì)象時(shí)，得到每個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)象的R0I，計(jì)算第i個(gè)ROIi的質(zhì)心坐標(biāo)ROIi,(x，y, t)，然后利用上一個(gè)循環(huán)中得到第i個(gè)ROIi的質(zhì)心坐標(biāo)ROI^U, y, t-1)來(lái)計(jì)算第i個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)象的速度，計(jì)算方法如公式(24)所示，
6.如權(quán)利要求f3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人高度檢測(cè)單元中，人體與ODVS的距離不同其高寬比是不同的，將人體高度小于成年人平均高度的68%定義為小孩，從遠(yuǎn)距離、中距離和近距離分別判斷區(qū)域框的高度值進(jìn)行檢測(cè)和判斷，用公式(26)進(jìn)行判斷， h 彡 0. 68had,dis (26) 式中，had,dis為在不同距離范圍內(nèi)成年人的平均高度值，這里設(shè)定為1600_，該值存放在環(huán)境要素、安全判斷規(guī)則存儲(chǔ)單元中，滿足上述條件的判定為小孩； 為了判斷小孩是否獨(dú)自過(guò)自動(dòng)門還是在大人攜帶下過(guò)自動(dòng)門，需要進(jìn)一步判斷在小孩附近是否有成年人，如果在小孩附近沒(méi)有具有成年人高度的區(qū)域框存在就判斷為小孩獨(dú)自過(guò)自動(dòng)門或者小孩在自動(dòng)門周邊玩耍，這時(shí)設(shè)置一個(gè)警示Flag-Children為True。
7.如權(quán)利要求f3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人行為檢測(cè)單元中，對(duì)于擁擠行為檢測(cè)是檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)門入口處周圍的感興趣區(qū)域密集程度，如果在旋轉(zhuǎn)門入口處區(qū)域內(nèi)感興趣區(qū)域所占的面積達(dá)到某一個(gè)閾值Tl就判斷為出現(xiàn)擁擠行為，這時(shí)設(shè)置一個(gè)警示Flag-Crowd為True ； 對(duì)于搶行行為檢測(cè)是檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)門入口處行人運(yùn)動(dòng)軌跡的情況，如果發(fā)現(xiàn)某一個(gè)行人的運(yùn)動(dòng)軌跡快速超越其他行人的運(yùn)動(dòng)軌跡就判斷為有搶行行為，這時(shí)設(shè)置一個(gè)警示Flag-Nonorder 為 True ； 對(duì)于攜帶大型物品行為的檢測(cè)是檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)門入口處感興趣區(qū)域的大小值情況，如果發(fā)現(xiàn)感興趣區(qū)域的大小超過(guò)在環(huán)境要素、安全判斷規(guī)則存儲(chǔ)單元中所存放的Object-size就判斷為攜帶大型物品行為，這時(shí)設(shè)置一個(gè)警示Flag-Size為True。
8.如權(quán)利要求廣3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的行人行為檢測(cè)單元中，檢測(cè)在離自動(dòng)門入口的近距離處感興趣區(qū)域的運(yùn)動(dòng)方向，對(duì)于移動(dòng)自動(dòng)門是不區(qū)分入口和出口的，對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門入口一般都設(shè)置在自動(dòng)門的右側(cè)，出口設(shè)置在自動(dòng)門的左側(cè)；本發(fā)明中只是在近距離、中距離情況下，在展開(kāi)圖中最靠近X軸的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)于移動(dòng)自動(dòng)門的情況，如果感興趣區(qū)域出現(xiàn)在自動(dòng)門近距離、中距離處同時(shí)|dy|彡|dx|和dy〈0，就判斷行人是想通過(guò)自動(dòng)門；對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門的情況，如果感興趣區(qū)域出現(xiàn)在自動(dòng)門近距離、中距離處的右側(cè)部分同時(shí)|dy|彡|dx|和dy〈0，就判斷行人是想通過(guò)自動(dòng)門；對(duì)于判斷為行人想通過(guò)自動(dòng)門的情況，設(shè)置Flag-Open為 True0
9.如權(quán)利要求f3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的自動(dòng)門位置檢測(cè)單元中，用ODVS中的廣角視覺(jué)范圍進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)邊緣檢測(cè)算法中的Sobel算子檢測(cè)自動(dòng)門的開(kāi)啟狀態(tài)；對(duì)于平移自動(dòng)門，通過(guò)邊緣檢測(cè)可以直接得到自動(dòng)門的開(kāi)啟狀態(tài)，如果沒(méi)有檢測(cè)到邊緣就判斷為自動(dòng)門處于全開(kāi)狀態(tài)；對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門，通過(guò)邊緣檢測(cè)算法得到旋轉(zhuǎn)門的角度，通過(guò)旋轉(zhuǎn)門翼的角度來(lái)判斷自動(dòng)門的開(kāi)啟狀態(tài)，對(duì)于4翼旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門，當(dāng)0角度為45°時(shí)自動(dòng)門處于全開(kāi)狀態(tài)；最后得到自動(dòng)門的開(kāi)啟寬度Wayt()d()OT。
10.如權(quán)利要求f3之一所述的基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，其特征在于所述的安全狀態(tài)判斷單元中，在自動(dòng)門的閉合區(qū)域內(nèi)根據(jù)所述的自動(dòng)門位置檢測(cè)單元對(duì)自動(dòng)門開(kāi)啟狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果，以及感興趣區(qū)域框的大小來(lái)判斷行人的安全狀態(tài)；具體判斷方式由公式(27)給出， Wautodoor < I. 05XWperson(27) 式中，Wautmlra為自動(dòng)門的開(kāi)啟寬度值，Wpwsm為行人通過(guò)自動(dòng)門的閉合區(qū)域時(shí)的寬度值，即感興趣區(qū)域框的寬度值；當(dāng)滿足了公式(27)關(guān)系時(shí)，表明行人的外形面積接近于自動(dòng)門開(kāi)口的大小值，如果自動(dòng)門繼續(xù)關(guān)閉即將發(fā)生門夾人事件，這時(shí)設(shè)置Flag-Clipperson為 True ； 由于行人通過(guò)自動(dòng)門時(shí)都是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，無(wú)論是平移自動(dòng)門還是旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門，當(dāng)行人通過(guò)自動(dòng)門時(shí)出現(xiàn)摔倒情況同樣也會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題，通過(guò)檢測(cè)自動(dòng)門的閉合區(qū)域內(nèi)是否存在著超過(guò)設(shè)定閾值范圍大小的靜止物體進(jìn)行判斷，即感興趣區(qū)域框的寬度值大于某一個(gè)閾值并且處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)設(shè)置Flag-Clipperson為True。
全文摘要
一種基于全方位計(jì)算機(jī)視覺(jué)的人行自動(dòng)門安全和節(jié)能控制裝置，包括用于獲取自動(dòng)門周圍全景視頻信息的具有網(wǎng)絡(luò)接口無(wú)死角的全方位視覺(jué)傳感器、用于檢測(cè)自動(dòng)門狀態(tài)和行人行為的微處理器、用于控制自動(dòng)門開(kāi)閉或者轉(zhuǎn)動(dòng)的控制器、用于進(jìn)行安全提示的語(yǔ)音播放器和用于建筑開(kāi)口部位的人員通行的自動(dòng)門；ODVS通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與微處理器連接，微處理器與控制器連接，控制器控制自動(dòng)門電機(jī)的動(dòng)作，語(yǔ)音播放器通過(guò)語(yǔ)音接口與微處理器連接；ODVS安置在自動(dòng)門頂部的中間。本發(fā)明通過(guò)對(duì)行人的行為分析，根據(jù)行人的行為意愿自動(dòng)控制自動(dòng)門的開(kāi)啟；根據(jù)行人和自動(dòng)門的狀態(tài)避免自動(dòng)門“軋人”等安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)門安全性、節(jié)能性和舒適性控制的高度融合。
文檔編號(hào)G03B37/00GK102747919SQ20121020681
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月18日
發(fā)明者劉康, 葉良波, 周靜愷, 夏少杰, 孟焱, 林璐璐, 湯一平, 王鼎 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)