CN110031690A - 一种用于加油站的静电检测门禁 - Google Patents

一种用于加油站的静电检测门禁 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于加油站的静电检测门禁，利用中央处理装置、门框、静电检测装置、支架、静电消除装置、测试单元、识别单元、无线传输模块、检测分析单元、显示单元、存储单元和报警单元，可以实时检测进入加油站的人员身上静电，当检测到静电大于预设阈值时，则报警单元发送报警信息，以此告知人员及时去除身上静电后再进入加油站，而且能够采集人员的人脸图像信息，能够对进入加油站的人员信息进行实时采集，其中，识别单元包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，图像采集模块用于采集进入门框的人员脸部图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元。

Description

一种用于加油站的静电检测门禁
技术领域
本发明涉及智能测试技术领域，尤其涉及一种用于加油站的静电检测门禁。
背景技术
静电是一种处于静止状态的电荷，在干燥和多风的秋天，在日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱；拉门把手、开水龙头时都会“触电”，时常发出“啪、啪、啪”的声响，这就是发生在人体的静电。
当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷分为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电，当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电，但无论是正静电还是负静电，当带静电物体接触零电位物体（接地物体）或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移，就是我们日常见到火花放电现象。例如北方冬天天气干燥，人体容易带上静电，当接触他人或金属导电体时就会出现放电现象。人会有触电的针刺感，夜间能看到火花，这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的原因。
静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦，在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度，在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低，就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生***。
加油站是个高危地带，易燃易***，很多看似正常的行为在加油站都是禁止的，或许不经意间的一个小举动都会造成很严重的后果，在加油站产生静电也是很危险的，对于油枪起火原因，是加油人员用带有静电的手触碰金属油枪产生火花所致，而静电的来源便是与毛衣的摩擦。因此，对进入加油站的人员进行静电检测是十分必要的。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种用于加油站的静电检测门禁，利用中央处理装置、门框、静电检测装置、支架、静电消除装置、测试单元、识别单元、无线传输模块、检测分析单元、显示单元、存储单元以及报警单元，可以实时检测进入加油站的工作人员和顾客身上的静电，当检测到的静电大于预设阈值时，则报警单元发送报警信息，以此告知工作人员和顾客及时去除身上静电后再进入加油站，而且能够采集工作人员和顾客的人脸图像信息，能够对进入加油站的人员信息进行实时采集。
根据本发明的一种用于加油站的静电检测门禁，静电检测门禁包括中央处理装置、门框、静电检测装置、支架、静电消除装置、测试单元、识别单元、无线传输模块、检测分析单元、显示单元、存储单元以及报警单元；
其中，图像采集模块、静电检测装置以及报警单元设置在门框上，支架固定于门框内侧，静电消除装置设置于支架上，静电检测装置接地，电阻R与电容C并联后一端与静电消除装置连接，另一端接地；
测试单元的输出端与识别单元的输出端均与无线传输模块的输入端连接，测试单元与识别单元通过无线传输模块将数据传输至检测分析单元，检测分析单元的输出端与中央处理装置的输入端连接，显示单元的输入端、存储单元的输入端以及报警单元的输入端均与中央处理装置的输出端连接。
优选的是，识别单元包括图像采集模块和图像处理模块，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接。
优选的是，图像采集模块用于采集进入门框的人员脸部图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；
其中，图像采集模块的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与无线传输模块的输入端连接；
其中，图像增强单元对图像采集模块采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息通过无线传输模块传输至检测分析单元，检测分析单元通过中央处理装置将经过灰度变换单元处理后的图像信息传输至存储单元进行存储以及传输至显示单元进行显示。
优选的是，测试单元用于检测进入门框的人员身上附带的静电，并将静电测试信息通过无线传输模块传输至检测分析单元，检测分析单元根据接收到的静电测试信息，对进入门框的人员的静电状态进行分析，并根据加油站要求设置一静电检测标准值，若进入门框的人员被检测的静电值小于或等于上述静电检测标准值，则允许进入加油站；若进入门框的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则中央处理装置控制报警单元发送报警信息。
优选的是，若进入门框的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则进入门框的人员通过静电消除装置消除静电，直至报警单元停止发送报警信息。
优选的是，静电测试信息通过无线传输模块传输至检测分析单元，检测分析单元通过中央处理装置将静电测试信息传输至存储单元进行存储以及传输至显示单元进行显示。
优选的是，将图像采集模块传输至图像处理模块的进入门框的人员脸部图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，
；
。
优选的是，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，
；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
优选的是，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，
。
优选的是，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，
。
图像处理模块将处理后的图像z(x,y)传输至无线传输模块。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供一种用于加油站的静电检测门禁，利用中央处理装置、门框、静电检测装置、支架、静电消除装置、测试单元、识别单元、无线传输模块、检测分析单元、显示单元、存储单元以及报警单元，可以实时检测进入加油站的工作人员和顾客身上的静电，当检测到的静电大于预设阈值时，则报警单元发送报警信息，以此告知工作人员和顾客及时去除身上静电后再进入加油站，而且能够采集工作人员和顾客的人脸图像信息，能够对进入加油站的人员信息进行实时采集；
（2）本发明提供的一种用于加油站的静电检测门禁，图像处理模块对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对进入加油站的人员面部的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
附图说明
图1为本发明的用于加油站的静电检测门禁的结构图；
图2为本发明的用于加油站的静电检测门禁的示意图；
图3为本发明的识别单元的示意图。
附图标记如下：
1-中央处理装置；2-图像采集模块；3-门框；4-静电检测装置；5-支架；6-静电消除装置；7-测试单元；8-识别单元；9-无线传输模块；10-检测分析单元；11-显示单元；12-存储单元；13-报警单元；14-图像处理模块；15-加油装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的用于加油站的静电检测门禁进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的用于加油站的静电检测门禁包括中央处理装置（1）、门框（3）、静电检测装置（4）、支架（5）、静电消除装置（6）、测试单元（7）、识别单元（8）、无线传输模块（9）、检测分析单元（10）、显示单元（11）、存储单元（12）以及报警单元（13）；
其中，图像采集模块（2）、静电检测装置（4）以及报警单元（13）设置在门框（3）上，支架（5）固定于门框（3）内侧，静电消除装置（6）设置于支架（5）上，静电检测装置（4）接地，电阻R与电容C并联后一端与静电消除装置（6）连接，另一端接地；
作为上述的进一步优选，测试单元（7）的输出端与识别单元（8）的输出端均与无线传输模块（9）的输入端连接，测试单元（7）与识别单元（8）通过无线传输模块（9）将数据传输至检测分析单元（10），检测分析单元（10）的输出端与中央处理装置（1）的输入端连接，显示单元（11）的输入端、存储单元（12）的输入端以及报警单元（13）的输入端均与中央处理装置（1）的输出端连接。
上述实施方式中，利用中央处理装置（1）、门框（3）、静电检测装置（4）、支架（5）、静电消除装置（6）、测试单元（7）、识别单元（8）、无线传输模块（9）、检测分析单元（10）、显示单元（11）、存储单元（12）以及报警单元（13），可以实时检测进入加油站的工作人员和顾客身上的静电，当检测到的静电大于预设阈值时，则报警单元发送报警信息，以此告知工作人员和顾客及时去除身上静电后再进入加油站，而且能够采集工作人员和顾客的人脸图像信息，能够对进入加油站的人员信息进行实时采集。
具体地，识别单元（8）包括图像采集模块（2）和图像处理模块（14），图像采集模块（2）的输出端与图像处理模块（14）的输入端连接。
具体地，图像采集模块（2）用于采集进入门框（3）的人员脸部图像信息，图像处理模块（14）包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；
其中，图像采集模块（2）的输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与无线传输模块（9）的输入端连接；
其中，图像增强单元对图像采集模块（2）采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息通过无线传输模块（9）传输至检测分析单元（10），检测分析单元（10）通过中央处理装置（1）将经过灰度变换单元处理后的图像信息传输至存储单元（12）进行存储以及传输至显示单元（11）进行显示。
上述实施方式中，图像处理模块（2）对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对进入加油站的人员面部的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
具体地，测试单元（7）用于检测进入门框（3）的人员身上附带的静电，并将静电测试信息通过无线传输模块（9）传输至检测分析单元（10），检测分析单元（10）根据接收到的静电测试信息，对进入门框（3）的人员的静电状态进行分析，并根据加油站要求设置一静电检测标准值，若进入门框（3）的人员被检测的静电值小于或等于上述静电检测标准值，则允许进入加油站；若进入门框（3）的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则中央处理装置（1）控制报警单元（13）发送报警信息。
具体地，若进入门框（3）的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则进入门框（3）的人员通过静电消除装置（6）消除静电，直至报警单元（13）停止发送报警信息。
具体地，静电测试信息通过无线传输模块（9）传输至检测分析单元（10），检测分析单元（10）通过中央处理装置（1）将静电测试信息传输至存储单元（12）进行存储以及传输至显示单元（11）进行显示。
具体地，将图像采集模块（2）传输至图像处理模块（14）的进入门框（3）的人员脸部图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，
；
。
上述实施方式中，图象增强单元的目的是为了改进图像采集模块（2）采集的图像的质量，除去图象中的噪声，使边缘清晰，提高图象的可判读性。
具体地，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，
；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
上述实施方式中，图像平滑单元将经过图像增强处理后的图像亮度进行平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。
具体地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，
。
上述实施方式中，图像锐化单元补偿经过图像平滑处理后的图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得更加清晰。
具体地，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，
。
图像处理模块（14）将处理后的图像z(x,y)传输至无线传输模块（9）。
上述实施方式中，灰度变换单元对经过图像锐化处理后的图像信息进行灰度值扩展，从而改善图像画质，使图像的显示效果更加清晰。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述静电检测门禁包括中央处理装置（1）、门框（3）、静电检测装置（4）、支架（5）、静电消除装置（6）、测试单元（7）、识别单元（8）、无线传输模块（9）、检测分析单元（10）、显示单元（11）、存储单元（12）以及报警单元（13）；
其中，所述图像采集模块（2）、所述静电检测装置（4）以及所述报警单元（13）设置在所述门框（3）上，所述支架（5）固定于所述门框（3）内侧，所述静电消除装置（6）设置于所述支架（5）上，所述静电检测装置（4）接地，电阻R与电容C并联后一端与所述静电消除装置（6）连接，另一端接地；
所述测试单元（7）的输出端与所述识别单元（8）的输出端均与所述无线传输模块（9）的输入端连接，所述测试单元（7）与所述识别单元（8）通过所述无线传输模块（9）将数据传输至所述检测分析单元（10），所述检测分析单元（10）的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述显示单元（11）的输入端、所述存储单元（12）的输入端以及所述报警单元（13）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述识别单元（8）包括图像采集模块（2）和图像处理模块（14），所述图像采集模块（2）的输出端与所述图像处理模块（14）的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述图像采集模块（2）用于采集进入所述门框（3）的人员脸部图像信息，所述图像处理模块（14）包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；
其中，所述图像采集模块（2）的输出端与所述图像增强单元的输入端连接，所述图像增强单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述灰度变换单元的输入端连接，所述灰度变换单元的输出端与所述无线传输模块（9）的输入端连接；
其中，所述图像增强单元对所述图像采集模块（2）采集的图像信息进行图像亮度增强处理，所述图像平滑单元对经过所述图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，所述图像锐化单元对经过所述图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，所述灰度变换单元对经过所述图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，所述灰度变换单元将处理后的图像信息通过所述无线传输模块（9）传输至所述检测分析单元（10），所述检测分析单元（10）通过所述中央处理装置（1）将经过所述灰度变换单元处理后的图像信息传输至所述存储单元（12）进行存储以及传输至所述显示单元（11）进行显示。
4.根据权利要求1所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述测试单元（7）用于检测进入所述门框（3）的人员身上附带的静电，并将静电测试信息通过所述无线传输模块（9）传输至所述检测分析单元（10），所述检测分析单元（10）根据接收到的所述静电测试信息，对进入所述门框（3）的人员的静电状态进行分析，并根据加油站要求设置一静电检测标准值，若进入所述门框（3）的人员被检测的静电值小于或等于上述静电检测标准值，则允许进入加油站；若进入所述门框（3）的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则所述中央处理装置（1）控制所述报警单元（13）发送报警信息。
5.根据权利要求4所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，若进入所述门框（3）的人员被检测的静电值大于上述静电检测标准值，则进入所述门框（3）的人员通过所述静电消除装置（6）消除静电，直至所述报警单元（13）停止发送报警信息。
6.根据权利要求4或5所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述静电测试信息通过所述无线传输模块（9）传输至所述检测分析单元（10），所述检测分析单元（10）通过所述中央处理装置（1）将所述静电测试信息传输至所述存储单元（12）进行存储以及传输至所述显示单元（11）进行显示。
7.根据权利要求3所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，将所述图像采集模块（2）传输至所述图像处理模块（14）的进入所述门框（3）的人员脸部图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，所述图像增强单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，
；
。
8.根据权利要求7所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，
；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
9.根据权利要求8所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，
。
10.根据权利要求9所述的用于加油站的静电检测门禁，其特征在于，所述灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，
。
所述图像处理模块（14）将处理后的图像z(x,y)传输至所述无线传输模块（9）。
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