CN103863934A - 自动扶梯安全检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯安全检测装置和方法，由红外传感器及摄像头获扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度；图像及红外处理控制器根据扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于扶梯背景温度的温升；利用扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒。本发明通过红外传感器及摄像头采集信息，图像及红外处理控制器根据采集的信息判断是否有乘客在扶梯上发生异常情况，根据判断结果进行相应处理，防止事故扩大，确保搭乘自动扶梯乘客的安全，同时结合图像处理和红外矩阵采样，提高检测准确性，适合应用。

Description

自动扶梯安全检测装置和方法

技术领域

本发明涉及自动扶梯技术领域，特别是涉及一种自动扶梯安全检测装置和方法。

背景技术

随着经济的发展，人们生活水平逐渐提高，自动扶梯在日常生活中的应用越来越多，给人们带来了许许多多的便捷，同时也出现了很多安全隐患，如乘客在扶梯上滞留、阻塞和跌倒，往往会对乘坐自动扶梯的人造成很大的伤害。为了确保搭乘自动扶梯乘客的安全，在使用自动扶梯时要定期维修，同时在运行使用中也需要一些检测设备随时反应其运行状态。现有技术中还没有成熟的技术可以检测乘客滞留及跌倒等情况，严重影响了自动扶梯的安全使用。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种自动扶梯安全检测装置，可检测乘客在扶梯上滞留、阻塞和跌倒异常情况，适合实际应用。

为了实现上述目的，本发明技术方案的实施例为：

一种自动扶梯安全检测装置，包括：

红外传感器及摄像头，用于获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

图像及红外处理控制器，用于根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒。

针对现有技术问题，本发明还提出了一种自动扶梯安全检测方法，确保搭乘自动扶梯乘客的安全，提高自动扶梯的安全系数。

具体实现方式为：一种自动扶梯安全检测方法，包括以下步骤：

获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒；

所述扶梯采样图像包括扶梯拍摄图像和扶梯红外图像。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明自动扶梯安全检测装置和方法，通过红外传感器及摄像头采集信息，图像及红外处理控制器根据采集的信息判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞和跌倒，根据判断结果进行相应处理，防止事故扩大，确保搭乘自动扶梯乘客的安全，提高自动扶梯的安全系数，同时通过结合图像处理方式和红外矩阵采样方式，提高了检测的准确性，适合应用。

附图说明

图1为一个实施例中自动扶梯安全检测装置的结构示意图；

图2为一个实施例中自动扶梯安全检测装置安装在扶梯出入口处的正面示意图；

图3为图2中自动扶梯安全检测装置安装在扶梯出入口处的侧面示意图；

图4为一个实施例中自动扶梯安全检测方法的流程示意图；

图5为一个实施例中红外图像的俯视图；

图6为一个实施例中自动扶梯的A区处于静止状态的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

一个实施例中自动扶梯安全检测装置，如图1所示，包括：

红外传感器及摄像头，用于获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

图像及红外处理控制器，用于根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒。

从以上描述可知，本装置改善自动扶梯存在的安全问题，保障乘客安全，具有很好的应用价值。

作为一个实施例，所述图像及红外处理控制器通过CAN总线或串行接口或并行接口与扶梯控制器连接，所述图像及红外处理控制器接收所述扶梯控制器发送的扶梯运行速度、方向、人流量检测信息对判断结果进行修正，并将修正后的判断结果发送给所述扶梯控制器进行处理，扶梯控制器通过缓慢停止或紧急停止防止事故扩大。图像及红外处理控制器根据扶梯控制器传递过来的方向和速度信息，可以更准确的判断根据图像处理和红外图像处理得出的扶梯上的物体的运行方向和速度是否准确以及计算相关的调整系数；根据传递过来的人流量检测信息，在最佳时机获取扶梯无人乘坐背景温度和一人乘坐扶梯相对于背景温度的温升。

作为一个实施例，自动扶梯安全检测装置还包括用于获取环境温度的测温元件，所述测温元件将获取的环境温度发送给所述图像及红外处理控制器，所述图像及红外处理控制器基于所述环境温度，计算每个环境温度条件下所述一个人相对于所述扶梯背景温度的温升。人体的温度一般在36～37℃之间波动，是一个相对稳定的数值，但扶梯的背景温度是会随着环境温度的变化而变化的，因此，“一个人相对于背景温度的温升Δt”是会随着不同的环境温度的变化而变化。利用图像及红外处理控制器分析出的“一个人相对于背景温度的温升Δt”进行实时运算，计算结果是不准确的。加装了测温元件后，获取每个环境温度条件下的扶梯背景温度，进而得到每个环境温度条件下“一个人相对于背景温度的温升Δt”，这样进行实时运算，计算结果准确。

作为一个实施例，自动扶梯安全检测装置还包括断电保存存储器，所述断电保存存储器保存所述测温元件和所述红外传感器及摄像头获取的信息，并将保存的信息提供给所述图像及红外处理控制器进行处理。

作为一个实施例，自动扶梯安全检测装置还包括用于固定所述红外传感器及摄像头和所述图像及红外处理控制器的安装支架，用户可以根据实际情况安装支架，使用方便。

作为一个实施例，所述安装支架安装在扶梯出入口处或扶梯倾斜部的任意位置，可以根据需要检测的位置进行安装，简单灵活，如图2所示的正面示意图，红外传感器及摄像头、图像及红外处理控制器通过安装支架安装在扶梯正上方，如图3所示的侧面示意图，安装支架的高度设为3米，覆盖的检测距离在楼层板部分约为1.7米，在梯级部分约为1.6米，高度的设置可随现场情况的变化而变化，安装的越高，检测的范围越广。

一个实施例中自动扶梯安全检测方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S101：获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

步骤S102：根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒；

所述扶梯采样图像包括扶梯拍摄图像和扶梯红外图像。

从以上描述可知，本方法可检测出乘客在搭乘扶梯时的异常情况，并进行处理，保障乘客安全。

作为一个实施例，判断是否有乘客在扶梯上滞留的具体步骤包括：

将所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行匹配，如图5所示，把投影面积分成64份进行温度扫描，计算拥挤度：

其中m表示匹配相同的像素点数，n表示匹配不相同的像素点数，利用所述一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，计算人数：

其中Δ_t表示一个人相对于扶梯背景温度的温升，Δ_pi，i＝1,2,…,64，表示每个红外像素点的温升；

当所述拥挤度Cr超出限值和/或所述人数Np超出限值时，判断有乘客在扶梯上滞留。

作为一个实施例，判断是否有乘客在扶梯上阻塞的具体步骤包括：

将连续多个所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行对比，如图6所示，检测到连续多个所述扶梯实时采样图像的A区温度一直处于一个平稳的状态，A区以外的温度一直处于变化中时，判断A区有乘客或物在扶梯上阻塞，其他乘客被迫从A区以外的路径通行，如箭头方向所示，所述A区为连续多个所述扶梯实时采样图像中的同一区域。

作为一个实施例，判断是否有乘客在扶梯上跌倒的具体步骤包括：

将所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行对比，检测到所述扶梯实时采样图像中一个乘客连续覆盖了1个以上的梯级，判断所述乘客摔倒或坐着。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动扶梯安全检测装置，其特征在于，包括：

红外传感器及摄像头，用于获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

图像及红外处理控制器，用于根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯安全检测装置，其特征在于，所述图像及红外处理控制器通过CAN总线或串行接口或并行接口与扶梯控制器连接，所述图像及红外处理控制器接收所述扶梯控制器发送的扶梯运行速度、方向、人流量检测信息对判断结果进行修正，并将修正后的判断结果发送给所述扶梯控制器进行处理。

3.根据权利要求1所述的自动扶梯安全检测装置，其特征在于，还包括用于获取环境温度的测温元件，所述测温元件将获取的环境温度发送给所述图像及红外处理控制器，所述图像及红外处理控制器基于所述环境温度，计算每个环境温度条件下所述一个人相对于所述扶梯背景温度的温升。

4.根据权利要求3所述的自动扶梯安全检测装置，其特征在于，还包括断电保存存储器，所述断电保存存储器保存所述测温元件和所述红外传感器及摄像头获取的信息，并将保存的信息提供给所述图像及红外处理控制器进行处理。

5.根据权利要求1所述的自动扶梯安全检测装置，其特征在于，还包括用于固定所述红外传感器及摄像头和所述图像及红外处理控制器的安装支架。

6.根据权利要求5所述的自动扶梯安全检测装置，其特征在于，所述安装支架安装在扶梯出入口处或扶梯倾斜部的任意位置。

7.一种自动扶梯安全检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取扶梯采样图像，检测扶梯无人乘坐的扶梯背景温度，所述扶梯采样图像包括扶梯无人乘坐的采样图像、扶梯一人乘坐的采样图像和扶梯实时采样图像；

根据所述扶梯一人乘坐的采样图像，计算一个人相对于所述扶梯背景温度的温升；利用所述扶梯实时采样图像、扶梯无人乘坐的采样图像和一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，判断是否有乘客在扶梯上滞留、阻塞或跌倒；

所述扶梯采样图像包括扶梯拍摄图像和扶梯红外图像。

8.根据权利要求7所述的自动扶梯安全检测方法，其特征在于，判断是否有乘客在扶梯上滞留的具体步骤包括：

将所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行匹配，计算拥挤度：

其中m表示匹配相同的像素点数，n表示匹配不相同的像素点数，利用所述一个人相对于所述扶梯背景温度的温升，计算人数：

其中Δ_t表示一个人相对于扶梯背景温度的温升，Δ_pi表示每个红外像素点的温升；

当所述拥挤度Cr超出限值和/或所述人数Np超出限值时，判断有乘客在扶梯上滞留。

9.根据权利要求7所述的自动扶梯安全检测方法，其特征在于，判断是否有乘客在扶梯上阻塞的具体步骤包括：

将连续多个所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行对比，检测到连续多个所述扶梯实时采样图像的A区温度一直处于一个平稳的状态，A区以外的温度一直处于变化中时，判断A区有乘客或物在扶梯上阻塞，所述A区为连续多个所述扶梯实时采样图像中的同一区域。

10.根据权利要求7所述的自动扶梯安全检测方法，其特征在于，判断是否有乘客在扶梯上跌倒的具体步骤包括：

将所述扶梯实时采样图像和所述扶梯无人乘坐的采样图像进行对比，检测到所述扶梯实时采样图像中一个乘客连续覆盖了1个以上的梯级，判断所述乘客摔倒或坐着。

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