一种基于图像识别的电梯监控系统及方法与流程

1.本发明属于视频处理技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的电梯监控系统及方法。


背景技术：

2.监控系统又称之为闭路电视监控系统，典型的监控系统主要由前端音视频采集设备、音视频传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成，其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式，它们之间的联系（也可称作传输系统）可通过同轴电缆、双绞线、光纤、微波、无线等多种方式来实现。
3.在当前的建筑中，基本上都配备有电梯，为了保证电梯的安全，电梯里都相应配置有监控装置，在后台中，能够通过监控装置对电梯内的情况进行查看，使用起来方便且安全。
4.但是，当前的电梯中的监控装置仅能起到记录的作用，无法对电梯中出现的紧急事件进行识别，因此在电梯中出现意外情况时，容易导致危险的发生。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种基于图像识别的电梯监控方法，旨在解决背景技术第三部分中提出的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一种基于图像识别的电梯监控方法，所述方法包括：获取实时电梯监控视频，所述实时电梯监控视频所包含的监控范围至少覆盖电梯门以及电梯按钮区域；对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，确定当前电梯所在楼层，当电梯按钮区域被遮挡时，则通过电梯运行时间对当前楼层进行计算；对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物，若电梯门区域被遮挡，则视为无障碍物；电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动；若存在物体沿门缝移动，则发出警报并向电梯发出急停指令；若检测到影响电梯关门的障碍物，则发出提示语音，并向电梯发出禁止关闭的指令。
7.优选的，所述通过电梯运行时间对当前楼层进行计算的步骤，具体包括：查询电梯上一次停靠的楼层，并调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间；通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，定义为停止时间；根据启动时间和停止时间计算运行时间，并根据历史数据计算本次运行中电梯移
动的楼层数，确定电梯当前所在楼层。
8.优选的，所述对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物的步骤，具体包括：从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，对该图片进行灰度处理；对灰度处理后的图像进行线条化处理，识别线条化后的图像中的电梯门，并判断电梯门之间的线条是否连续；若电梯门之间的线条不连续，则视为存在障碍物。
9.优选的，所述电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动的步骤，具体包括：对电梯门的位置进行实时识别，确定电梯门关闭后，则对电梯门区域的视频进行实时分析；对电梯门区域的视频进行图片提取，并对比相邻两张图片，比较两者中门缝位置的变化；当检测到门缝位置被遮挡，且被遮挡位置逐步上升时，则判定为存在物体沿门缝移动。
10.优选的，所述发出警报并向电梯发出急停指令的步骤中，警报内容包括文字和语音提示。
11.优选的，所述障碍物消除时，准许关闭电梯门。
12.本发明实施例的另一目的在于提供一种基于图像识别的电梯监控系统，所述系统包括：数据获取模块，用于获取实时电梯监控视频，所述实时电梯监控视频所包含的监控范围至少覆盖电梯门以及电梯按钮区域；电梯定位模块，用于对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，确定当前电梯所在楼层，当电梯按钮区域被遮挡时，则通过电梯运行时间对当前楼层进行计算；障碍检测模块，用于对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物，若电梯门区域被遮挡，则视为无障碍物；运行监测模块，用于电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动；若存在物体沿门缝移动，则发出警报并向电梯发出急停指令；若检测到影响电梯关门的障碍物，则发出提示语音，并向电梯发出禁止关闭的指令。
13.优选的，所述电梯定位模块包括：楼层查询单元，用于查询电梯上一次停靠的楼层，并调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间；停止计时单元，用于通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，定义为停止时间；时间计算单元，用于根据启动时间和停止时间计算运行时间，并根据历史数据计算本次运行中电梯移动的楼层数，确定电梯当前所在楼层。
14.优选的，所述障碍检测模块包括：
图像处理单元，用于从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，对该图片进行灰度处理；障碍物识别单元，用于对灰度处理后的图像进行线条化处理，识别线条化后的图像中的电梯门，并判断电梯门之间的线条是否连续，若电梯门之间的线条不连续，则视为存在障碍物。
15.优选的，所述运行监测模块包括：关门识别单元，用于对电梯门的位置进行实时识别，确定电梯门关闭后，则对电梯门区域的视频进行实时分析；图片比较单元，用于对电梯门区域的视频进行图片提取，并对比相邻两张图片，比较两者中门缝位置的变化；实时监测单元，用于在检测到门缝位置被遮挡，且被遮挡位置逐步上升时，判定存在物体沿门缝移动。
16.本发明实施例提供的一种基于图像识别的电梯监控方法，通过对电梯门区域进行监测，能够对关门时是否存在障碍物进行判断，其次，在关门之后，能够通过对门缝处的物体进行监控，防止电梯门夹持物体运行，最大程度保护了用户的安全。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的一种基于图像识别的电梯监控方法的流程图；图2为本发明实施例提供的通过电梯运行时间对当前楼层进行计算的步骤的流程图；图3为本发明实施例提供的对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物的步骤的流程图；图4为本发明实施例提供的电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动的步骤的流程图；图5为本发明实施例提供的一种基于图像识别的电梯监控系统的架构图；图6为本发明实施例提供的一种电梯定位模块的架构图；图7为本发明实施例提供的一种障碍检测模块的架构图；图8为本发明实施例提供的一种运行监测模块的架构图。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、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详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
20.在当前的建筑中，基本上都配备有电梯，为了保证电梯的安全，电梯里都相应配置有监控装置，在后台中，能够通过监控装置对电梯内的情况进行查看，使用起来方便且安
全。但是，当前的电梯中的监控装置仅能起到记录的作用，无法对电梯中出现的紧急事件进行识别，因此在电梯中出现意外情况时，容易导致危险的发生。
21.本发明通过对电梯门区域进行监测，能够对关门时是否存在障碍物进行判断，其次，在关门之后，能够通过对门缝处的物体进行监控，防止电梯门夹持物体运行，最大程度保护了用户的安全。
22.如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于图像识别的电梯监控方法的流程图，所述方法包括：s100，获取实时电梯监控视频，所述实时电梯监控视频所包含的监控范围至少覆盖电梯门以及电梯按钮区域。
23.在本步骤中，获取实时电梯监控视频，并对监控范围内的乘坐人数进行统计，确定本次乘坐总人数，在进行识别时，对进入电梯的人进行面部识别，根据面部的人数确定进入电梯的人数，并对电梯的载重进行实时分析，根据电梯载重的变化确定人数减少的数量，从而确定每次乘坐的人数；在每一个电梯中都设置有监控装置，利用监控装置对电梯内的情况进行拍摄，监控装置的安装位置应当远离电梯门，并对着电梯门进行拍摄，从而方便对人脸进行识别，在电梯中，常见的两种异常情况为杂物位于电梯门的位置，由于杂物等障碍物的体积较小，不容易被电梯识别，因此电梯门仍会关上，这将对障碍物造成挤压，容易发生危险。
24.s200，对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，确定当前电梯所在楼层，当电梯按钮区域被遮挡时，则通过电梯运行时间对当前楼层进行计算。
25.在本步骤中，对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，利用图像识别的手段，识别电梯按键区域亮起的指示灯，从而判断当前电梯所停靠的位置，这是因为对于后台管理人员而言，知晓电梯的位置非常重要，一旦发生异常情况，能够根据电梯的位置迅速到达相应场所，能够缩短营救时间，为营救创造条件，但是在电梯运行过程中，电梯的按键区域经常会被遮挡，因此容易存在无法识别的情况，此时，则可以根据电梯的运行速度和电梯的运行时间进行计算，以确定电梯的位置。
26.s300，对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物，若电梯门区域被遮挡，则视为无障碍物。
27.在本步骤中，对电梯门区域进行物体识别，即利用图像识别技术判断在电梯门的位置是否存在杂物等，存在障碍物时，则不允许关闭电梯门，这是对电梯进行保护，也是对障碍物进行保护，避免危险的发生，若无障碍物，则可以进行正常的关闭；所述障碍物消除时，准许关闭电梯门。
28.s400，电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动。
29.在本步骤中，在电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，通过对门缝位置进行监测，判断是否存在物体沿着门缝移动，这是由于杂物被夹住时，随着电梯的上升，杂物将会被牵引绳拉起，并沿着门缝所在位置爬升，通过对门缝位置的物体进行监测，检测到物体移动时，则视为存在异常，需即使通知后台人员，并令电梯停止运行；所述发出警报并向电梯发出急停指令的步骤中，警报内容包括文字和语音提示。
30.如图2所示，作为本发明的一个优选实施例，所述通过电梯运行时间对当前楼层进
行计算的步骤，具体包括：s201，查询电梯上一次停靠的楼层，并调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间。
31.在本步骤中，查询电梯上一次停靠的楼层，在每次电梯停靠时，都需要确定当前电梯停靠的位置，具体的，可以采用图像识别的方式进行确定，当然，也可以直接从电梯的控制设备获取，当然，对于加装的监控设备，则主要依靠图像识别来完成上述过程，当电梯的按钮区域被遮挡时，则立即调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间。
32.s202，通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，定义为停止时间。
33.在本步骤中，通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，即当电梯到达本次停靠的楼层时，根据监控视频中电梯门的开启时刻进行确定，确定电梯门的开启时间，定义为停止时间。
34.s203，根据启动时间和停止时间计算运行时间，并根据历史数据计算本次运行中电梯移动的楼层数，确定电梯当前所在楼层。
35.在本步骤中，计算启动时间和停止时间之间的差值，即为本次电梯运行的时间，由于电梯运行的速度是已知，当然也可以根据历史运行时间进行推算，如在历史数据中，爬升两楼所需的时间为10秒，怕甚三楼的时间为15秒，从而根据当前的运行时间推算本次移动的楼层，由于起始楼层已经知晓，即可确定本次停靠的楼层。
36.如图3所示，作为本发明的一个优选实施例，所述对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物的步骤，具体包括：s301，从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，对该图片进行灰度处理。
37.在本步骤中，从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，即将实时电梯监控视频中的电梯门区域的视频单独截取出来，并将其转化为一帧一帧的图片，然后对所有图片进行灰度处理，以减少数据处理量。
38.s302，对灰度处理后的图像进行线条化处理，识别线条化后的图像中的电梯门，并判断电梯门之间的线条是否连续，若电梯门之间的线条不连续，则视为存在障碍物。
39.在本步骤中，对灰度处理后的图像进行线条化处理，该图片转化为以线条为主的图片，由于电梯门是线条组成，电梯底部的边缘也都是线条组成，因此可以根据线条的连续性来判断是否存在障碍物。
40.如图4所示，作为本发明的一个优选实施例，所述电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动的步骤，具体包括：s401，对电梯门的位置进行实时识别，确定电梯门关闭后，则对电梯门区域的视频进行实时分析。
41.s402，对电梯门区域的视频进行图片提取，并对比相邻两张图片，比较两者中门缝位置的变化。
42.在本步骤中，通过图像识别，判断电梯门是否处于关闭状态，当电梯门关闭时，则开始对电梯门区域的视频进行图片提取，然后分析视频中是否存在物体沿着门缝上升，此步骤中，可以通过图像比对的方式，完成，即对比视频中相邻两张画面帧，从而分析物体的
走向。
43.s403，当检测到门缝位置被遮挡，且被遮挡位置逐步上升时，则判定为存在物体沿门缝移动。
44.在本步骤中，当检测到物体沿着门缝上升时，即说明存在物体卡在电梯门之间，需要及时进行制动，并通知相关人员进行查看和处理。
45.如图5所示，为本发明实施例提供的一种基于图像识别的电梯监控系统，所述系统包括：数据获取模块100，用于获取实时电梯监控视频，所述实时电梯监控视频所包含的监控范围至少覆盖电梯门以及电梯按钮区域。
46.在本系统中，数据获取模块100获取实时电梯监控视频，并对监控范围内的乘坐人数进行统计，确定本次乘坐总人数，在进行识别时，对进入电梯的人进行面部识别，根据面部的人数确定进入电梯的人数，并对电梯的载重进行实时分析，根据电梯载重的变化确定人数减少的数量，从而确定每次乘坐的人数；在每一个电梯中都设置有监控装置，利用监控装置对电梯内的情况进行拍摄，监控装置的安装位置应当远离电梯门，并对着电梯门进行拍摄，从而方便对人脸进行识别，在电梯中，常见的两种异常情况为杂物位于电梯门的位置，由于杂物等障碍物的体积较小，不容易被电梯识别，因此电梯门仍会关上，这将对障碍物造成挤压，容易发生危险。
47.电梯定位模块200，用于对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，确定当前电梯所在楼层，当电梯按钮区域被遮挡时，则通过电梯运行时间对当前楼层进行计算。
48.在本系统中，电梯定位模块200对实时电梯监控视频中的电梯按钮区域进行识别，利用图像识别的手段，识别电梯按键区域亮起的指示灯，从而判断当前电梯所停靠的位置，这是因为对于后台管理人员而言，知晓电梯的位置非常重要，一旦发生异常情况，能够根据电梯的位置迅速到达相应场所，能够缩短营救时间，为营救创造条件，但是在电梯运行过程中，电梯的按键区域经常会被遮挡，因此容易存在无法识别的情况，此时，则可以根据电梯的运行速度和电梯的运行时间进行计算，以确定电梯的位置。
49.障碍检测模块300，用于对电梯门区域进行物体识别，判断是否存在影响电梯关门的障碍物，若电梯门区域被遮挡，则视为无障碍物。
50.在本系统中，障碍检测模块300对电梯门区域进行物体识别，即利用图像识别技术判断在电梯门的位置是否存在杂物等，存在障碍物时，则不允许关闭电梯门，这是对电梯进行保护，也是对障碍物进行保护，避免危险的发生，若无障碍物，则可以进行正常的关闭；所述障碍物消除时，准许关闭电梯门。
51.运行监测模块400，用于电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，判断电梯门区域是否存在物体沿门缝移动。
52.在本系统中，运行监测模块400在电梯门关闭后，对电梯门区域进行连续监控，通过对门缝位置进行监测，判断是否存在物体沿着门缝移动，这是由于杂物被夹住时，随着电梯的上升，杂物将会被牵引绳拉起，并沿着门缝所在位置爬升，通过对门缝位置的物体进行监测，检测到物体移动时，则视为存在异常，需即使通知后台人员，并令电梯停止运行；所述发出警报并向电梯发出急停指令的步骤中，警报内容包括文字和语音提示。
53.如图6所示，作为本发明的一个优选实施例，所述电梯定位模块200包括：
楼层查询单元201，用于查询电梯上一次停靠的楼层，并调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间。
54.在本模块中，楼层查询单元201查询电梯上一次停靠的楼层，在每次电梯停靠时，都需要确定当前电梯停靠的位置，具体的，可以采用图像识别的方式进行确定，当然，也可以直接从电梯的控制设备获取，当然，对于加装的监控设备，则主要依靠图像识别来完成上述过程，当电梯的按钮区域被遮挡时，则立即调取电梯在该楼层继续运行时电梯门关闭的时间，定义为启动时间。
55.停止计时单元202，用于通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，定义为停止时间。
56.在本模块中，停止计时单元202通过实时电梯监控视频确定电梯抵达当前楼层时电梯门开启的时间，即当电梯到达本次停靠的楼层时，根据监控视频中电梯门的开启时刻进行确定，确定电梯门的开启时间，定义为停止时间。
57.时间计算单元203，用于根据启动时间和停止时间计算运行时间，并根据历史数据计算本次运行中电梯移动的楼层数，确定电梯当前所在楼层。
58.在本模块中，时间计算单元203计算启动时间和停止时间之间的差值，即为本次电梯运行的时间，由于电梯运行的速度是已知，当然也可以根据历史运行时间进行推算，如在历史数据中，爬升两楼所需的时间为10秒，怕甚三楼的时间为15秒，从而根据当前的运行时间推算本次移动的楼层，由于起始楼层已经知晓，即可确定本次停靠的楼层。
59.如图7所示，作为本发明的一个优选实施例，所述障碍检测模块300包括：图像处理单元301，用于从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，对该图片进行灰度处理。
60.在本模块中，图像处理单元301从实时电梯监控视频中提取电梯门区域的图片，即将实时电梯监控视频中的电梯门区域的视频单独截取出来，并将其转化为一帧一帧的图片，然后对所有图片进行灰度处理，以减少数据处理量。
61.障碍物识别单元302，用于对灰度处理后的图像进行线条化处理，识别线条化后的图像中的电梯门，并判断电梯门之间的线条是否连续，若电梯门之间的线条不连续，则视为存在障碍物。
62.在本模块中，障碍物识别单元302对灰度处理后的图像进行线条化处理，该图片转化为以线条为主的图片，由于电梯门是线条组成，电梯底部的边缘也都是线条组成，因此可以根据线条的连续性来判断是否存在障碍物。
63.如图8所示，作为本发明的一个优选实施例，所述运行监测模块400包括：关门识别单元401，用于对电梯门的位置进行实时识别，确定电梯门关闭后，则对电梯门区域的视频进行实时分析。
64.在本模块中，关门识别单元401通过图像识别，判断电梯门是否处于关闭状态，当电梯门关闭时，则开始对电梯门区域的视频进行图片提取，然后分析视频中是否存在物体沿着门缝上升，此步骤中，可以通过图像比对的方式，完成，即对比视频中相邻两张画面帧，从而分析物体的走向。
65.图片比较单元402，用于对电梯门区域的视频进行图片提取，并对比相邻两张图片，比较两者中门缝位置的变化。
66.实时监测单元403，用于在检测到门缝位置被遮挡，且被遮挡位置逐步上升时，判定存在物体沿门缝移动。
67.在本模块中，当检测到物体沿着门缝上升时，即说明存在物体卡在电梯门之间，需要及时进行制动，并通知相关人员进行查看和处理。
68.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
69.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双数据率sdram（ddrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。
70.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
71.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。
72.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。