CN105242614A - 屏蔽门安全防护控制方法及*** - Google Patents

屏蔽门安全防护控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及屏蔽门安全防护控制方法及***，该方法包括如下步骤：屏蔽门PEDC接收来自列车上的信号***的开门信号并将开门信号发送至监测单元使监测单元工作；监测单元拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元，以使图像分析模块根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。本发明通过监测单元实时对屏蔽门与列车之间的间隙进行监测，同时适用于曲线站台和直线站台，检测准确率高，响应速度快。

Description

屏蔽门安全防护控制方法及***
技术领域
本发明涉及屏蔽门控制技术领域，尤其涉及屏蔽门安全防护控制方法及***。
背景技术
近年来，随着轨道交通行业的持续迅猛发展，成为人们出行的主要交通工具，客流不断增多，线网日益复杂。为了保障乘客乘车安全，防止大量拥挤客流情况下发生乘车事故，目前的地铁站台与列车之间大都设置一个屏蔽门。直线站台的屏蔽门与地铁列车之间有10-15厘米的间距，曲线站台的屏蔽门与地铁列车之间的间隙超过20厘米，且无法依靠列车司机通过人眼直接观察屏蔽门与列车之间的缝隙是否存在滞留的物体，如果有乘客滞留，更是会发生严重的人身伤害。
目前应用该领域的产品主要是激光检测***，屏蔽门与列车之间的间隙出加装安全防护探测装置，包括激光发射器、发射器转收定位机构、光线***、发射器防护机箱以及激光接收器，接收器转收定位机构，接收器防护机箱。在列车启动前关闭屏蔽门，激光探测装置开始工作，激光发射器发射激光，激光接收器对接收到的激光束进行处理和鉴别，发出传输正常或有障碍物、乘客滞留遮断报警信号。但是这种产品激光需平行于列车，对于曲线站台，需要安装多套设备，并且检测范围窄，需要设置多道激光，受外部环境影响大，当出现故障时整侧站台无法投入检测，无法精准定位有障碍物的屏蔽门。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的之一在于提供屏蔽门安全防护控制方法，其能够对列车与屏蔽门之间的间隙进行实时监视。
为实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
屏蔽门安全防护控制方法，包括如下步骤：
步骤一：屏蔽门PEDC接收来自列车上的信号***的开门信号，并将开门信号发送至监测单元使监测单元工作；
步骤二：监测单元拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；
步骤三：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元，以使图像分析模块根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
优选的，步骤三包括如下子步骤：
步骤31：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；
步骤32：图像分析模块根据图像信号获取所述图像信号的RGB像素值，所述RGB像素值包括R分量、G分量和B分量；
步骤33：根据公式获取R分量和G分量的平均分量，其中，表示R分量和G分量的平均分量，表示R分量的像素值，IG(x，y)表示G分量的像素值；
步骤34：根据公式 d ( x , y ) = a b s ( I B ( x , y ) - I ‾ ( x , y ) ) 获取B分量的各像素差的绝对值以得到差分图像，其中，IB(x，y)表示B分量的像素值，d(x，y)表示B分量的各像素差的绝对值；
步骤35：将差分图像与预设模板图像进行比对判断是否一致，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
优选的，所述监测单元包括摄像头和灯带。
本发明的目的之二在于提供一种屏蔽门安全防护***，其能够实现本发明的目的之一。
为实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
屏蔽门安全防护控制***，包括主机、屏蔽门PEDC、监测单元以及显示器，所述主机包括存储模块、图像分析模块和声光报警器，所述监测单元和图像分析模块均与屏蔽门PEDC连接，所述存储模块、图像分析模块均与监测单元连接，所述声光报警器和显示器均与图像分析模块连接；
所述屏蔽门PEDC，用于接收来自列车上的信号***的开门信号，并将所述开门信号发送至监测单元，以及用于检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；所述监测单元，用于拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；所述图像分析模块，用于根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
优选的，所述监测单元包括摄像头和灯带。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过监测单元实时对屏蔽门与列车之间的间隙进行监测，同时适用于曲线站台和直线站台，检测准确率高，响应速度快。
附图说明
图1为本发明的屏蔽门安全防护控制方法的工作流程图；
图2为本发明的屏蔽门安全防护***的模块结构图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
参见图1，本发明提供的屏蔽门安全防护控制方法包括如下步骤：
步骤S1：屏蔽门PEDC接收来自列车上的信号***的开门信号，并将该开门信号发送至监测单元使监测单元工作；屏蔽门PEDC与列车信号***接口连接，能够与列车进行信息交互，列车开门、关门都发送相应的信号至屏蔽门PEDC，屏蔽门PEDC接收到信号处理后发送至监测单元；当列车进站，列车打开车门，此时监测单元上电工作，实时监控屏蔽门与列车之间的间隙的状况；监测单元的数量不止一个，优选为每个屏蔽门处安装一监测单元，使监测范围更加广；
上述监测单元优选包括一灯带和一摄像头，摄像头设置于屏蔽门上方，能够随时监控屏蔽门与列车之间间隙的状况，灯带设置于屏蔽门底部站台外侧面，由于一个屏蔽门对应一个监测单元，那么灯带的长度设置为屏蔽门的长度。另一种情况，也可以共用一监测单元，但该监测单元包括多个摄像头和一灯带，此时摄像头的数量与屏蔽门数量对应，灯带的长度设置与站台的整体长度；摄像头的作用是采集图像信息，灯带的作用是辅助监测，提供图像清晰度；
步骤S2：监测单元拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；存储模块对所述图像信号进行存储，以便以后有需要时能够调取图像；
步骤S3：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号发送至监测单元，以使图像分析模块根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。在屏蔽门关闭且锁紧后，图像分析模块才进行具体的图像对比判断工作。
上述显示器设置于站厅的终端，即站厅的工作人员可以通过该显示器注意到屏蔽门与列车间隙的图像信息，从而及时采取措施。实际上，步骤S3中判断为存在障碍物并发送报警信号至声光报警器和显示器又重新执行步骤S3进行再一次循环判断，当判断为无障碍物时即停止报警，而发生安全信号至屏蔽门PEDC，屏蔽门PEDC通知列车可以关门。
计算机视觉技术是目前视频图像处理领域中的一个研究热点，本实施例的屏蔽门视频分析安全防护***就是建立在该技术的基础上，结合轨道交通站台的实际情况，提出安全防护控制方法。通过摄像头代替人眼，并结合差分算法自动判断是否有障碍物，准确率高。
物体的颜色包含有大量的可用于区别于其他物体的信息，因此，在图像处理领域受到广泛关注，颜色被划分为不同的颜色空间，如RGB颜色空间等。本实施例中，通过对RGB颜色空间进行物体检测和跟踪进行对障碍物的检测判断。
本实施例中，光带的颜色优选为蓝色，利用RGB颜色空间的B分量来检测光带的位置，从其他光照等因素对光带识别的影响的角度出发，步骤S3包括如下子步骤：
S31：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；
S32：图像分析模块根据图像信号获取所述图像信号的RGB像素值，所述RGB像素值包括R分量、G分量和B分量；
S33：根据公式获取R分量和G分量的平均分量，其中，表示R分量和G分量的平均分量，IR(x，y)表示R分量的像素值，IG(x，y)表示G分量的像素值；
S34：根据公式获取B分量的各像素差的绝对值以得到差分图像，其中，IB(x，y)表示B分量的像素值，d(x，y)表示B分量的各像素差的绝对值；
S35：将差分图像与预设模板图像进行比对判断是否一致，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。在本步骤中，实际上是通过公式 f ( x , y ) = 1 i f d ( x , y ) ≤ t h 0 o t h e r w i s e
进行阈值函数计算来判断差分图像中各像素点是否属于目标颜色，最终将属于目标颜色的各像素点形成二值图像，当阈值函数计算出来的结构小于或等于预处理时提起的参照的阈值，表示图像中各像素点属于目标颜色，无异物存在。若计算出来的结果超出参照的阀值，表示该区域像素值发生较大变化，即有异物存在。
所述预处理是指打开灯带后对光带区域图像存储，并将保存图像的像素值进行提取，计算出相应的阈值，预处理操作能够减少后续操作的计算量及噪声影响。在获取差分图像过程中会引入部分噪声，为了增加本文检测算法的灵敏度和准确性，对二值图像通过公式进行开运算来断开狭窄的间断点。其中，B为结构元素，A为待操作的几何，Θ表示腐蚀操作，表示膨胀操作
参见图2，另一方面，本发明还提供屏蔽门安全防护***，包括主机、屏蔽门PEDC、监测单元以及显示器，所述主机包括存储模块、图像分析模块和声光报警器，所述监测单元和图像分析模块均与屏蔽门PEDC连接，所述存储模块、图像分析模块均与监测单元连接，所述声光报警器和显示器均与图像分析模块连接；
屏蔽门PEDC，用于接收来自列车上的信号***的开门信号，并将所述开门信号发送至监测单元，以及用于检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；所述监测单元，用于拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；所述图像分析模块，用于根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
同样，作为一个实施方式，监测单元的数量为多个，其数量与屏蔽门数量相等，此时监测单元包括一摄像头和一灯带。
作为另一个实施方式，监测单元的数量为一个，其包括多个摄像头与一灯带，该灯带的长度与站台的整体长度相匹配，摄像头数量与屏蔽门数量相等。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.屏蔽门安全防护控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：屏蔽门PEDC接收来自列车上的信号***的开门信号，并将该开门信号发送至监测单元使监测单元工作；
步骤二：监测单元拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；
步骤三：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元，以使图像分析模块根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
2.如权利要求1所述的屏蔽门安全防护控制方法，其特征在于，步骤三包括如下子步骤：
步骤31：屏蔽门PEDC检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；
步骤32：图像分析模块根据图像信号获取所述图像信号的RGB像素值，所述RGB像素值包括R分量、G分量和B分量；
步骤33：根据公式获取R分量和G分量的平均分量，其中，表示R分量和G分量的平均分量，IR(x，y)表示R分量的像素值，IG(x，y)表示G分量的像素值；
步骤34：根据公式 d ( x , y ) = a b s ( I B ( x , y ) - I ‾ ( x , y ) ) 获取B分量的各像素差的绝对值以得到差分图像，其中，IB(x，y)表示B分量的像素值，d(x，y)表示B分量的各像素差的绝对值；
步骤35：将差分图像与预设模板图像进行比对判断是否一致，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
3.如权利要求1所述的屏蔽门安全防护控制方法，其特征在于，所述监测单元包括摄像头和灯带。
4.屏蔽门安全防护控制***，其特征在于，包括主机、屏蔽门PEDC、监测单元以及显示器，所述主机包括存储模块、图像分析模块和声光报警器，所述监测单元和图像分析模块均与屏蔽门PEDC连接，所述存储模块、图像分析模块均与监测单元连接，所述声光报警器和显示器均与图像分析模块连接；
所述屏蔽门PEDC，用于接收来自列车上的信号***的开门信号并将所述开门信号监测单元，以及用于检测到屏蔽门关闭锁紧后发送屏蔽门锁紧信号至监测单元；所述监测单元，用于拍摄屏蔽门与列车之间间隙的图像信号，并将该图像信号分别发送至主机中的存储模块和图像分析模块；所述图像分析模块，用于根据图像信号判断屏蔽门与列车之间的间隙是否存在障碍物，若是，则发送报警信号至声光报警器和显示器，否则，发送安全信号至屏蔽门PEDC。
5.如权利要求4所述的屏蔽门安全防护***，其特征在于，所述监测单元包括摄像头和灯带。
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