基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于城市空間相對有限，越來越多的單位和個人將自己的辦公或居住場所搬迀到高樓上，相應(yīng)地，人們使用電梯的頻率也越來越高。
[0003]然而，電梯在運(yùn)行中其空間與外界隔絕，在電梯封閉、狹窄的空間內(nèi)給不法分子提高了暴力犯罪的契機(jī)，現(xiàn)有技術(shù)中雖然存在一些對電梯內(nèi)部空間視頻監(jiān)控的技術(shù)方案，但這些技術(shù)方案都需要監(jiān)控人員肉眼觀察監(jiān)控視頻，人工進(jìn)行暴力行為的判斷，而且現(xiàn)有技術(shù)中無法精確判斷每一種暴力場景，因而無法相應(yīng)采取不同的應(yīng)對措施，例如，無法判斷電梯中不法分子走向另外一個人準(zhǔn)備實(shí)行暴力的場景。
[0004]因此，需要一種新的電梯空間具體暴力場景的檢測方案，不僅僅能夠及時、準(zhǔn)確地檢測到暴力場景，而且能夠判斷出暴力場景的類型為不法分子逐步逼近的場景，為相關(guān)監(jiān)控部門采取相應(yīng)應(yīng)對措施提供重要的信息參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)，采用一系列圖像檢測設(shè)備逐步確定電梯內(nèi)的預(yù)設(shè)具體場景:通過人體灰度上限閾值和人體灰度下限閾值從圖像中剝離人體目標(biāo)，通過各個人體目標(biāo)的幾何特性判斷不法分子逐步逼近的場景，這些圖像檢測設(shè)備能夠有機(jī)地結(jié)合于電梯主體上，在不耽誤電梯正常運(yùn)行的情況下，提供暴力預(yù)警機(jī)制。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)，包括高清攝像設(shè)備、圖像處理設(shè)備、4G通信設(shè)備和嵌入式處理器，所述高清攝像設(shè)備用于對電梯轎廂進(jìn)行拍攝以獲得實(shí)時電梯圖像，所述圖像處理設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備連接，用于對所述實(shí)時電梯圖像執(zhí)行圖像處理以提取場景數(shù)據(jù)，所述嵌入式處理器與所述圖像處理設(shè)備和所述4G通信設(shè)備分別連接，用于基于提取的場景數(shù)據(jù)確定是否通過所述4G通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)暴力事件預(yù)警。
[0007]更具體地，在所述基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)中，還包括:USB接口，用于連接外部U盤，接收外部U盤內(nèi)存儲的人體灰度上限閾值、人體灰度下限閾值、預(yù)設(shè)檢測時間間隔、預(yù)設(shè)拍攝數(shù)量、面積變化率閾值、距離變化率閾值和標(biāo)準(zhǔn)軌跡模板集，所述人體灰度上限閾值和所述人體灰度下限閾值用于將圖像中的人體與背景分離，所述標(biāo)準(zhǔn)軌跡模板集包括了各種有規(guī)則的運(yùn)動軌跡模板；移動硬盤，與所述USB接口連接，用于接收并存儲所述人體灰度上限閾值、所述人體灰度下限閾值、所述預(yù)設(shè)檢測時間間隔、所述預(yù)設(shè)拍攝數(shù)量、所述面積變化率閾值、所述距離變化率閾值和所述標(biāo)準(zhǔn)軌跡模板集；電梯主體結(jié)構(gòu)，由電梯轎體設(shè)備、機(jī)房控制設(shè)備、井道控制設(shè)備和層站控制設(shè)備組成，所述電梯轎體設(shè)備包括井道傳感器、開門機(jī)、緊急終端開關(guān)、導(dǎo)靴、轎內(nèi)操縱箱、轎架、轎門、安全鉗、隨行電纜和轎廂，所述井道傳感器、所述開門機(jī)、所述緊急終端開關(guān)和所述導(dǎo)靴都設(shè)置在所述轎廂的頂部，所述轎內(nèi)操縱箱設(shè)置在所述轎廂的內(nèi)部，所述轎架設(shè)置在所述轎廂的外部周圍，用于固定所述轎廂，所述安全鉗設(shè)置在所述轎廂的底部，所述隨行電纜設(shè)置在所述轎廂的外偵牝所述機(jī)房控制設(shè)備包括減速器、拽引輪、導(dǎo)向輪、限速器、制動器、拽引機(jī)、電源開關(guān)和電梯供電電源，所述井道控制設(shè)備包括導(dǎo)軌支架、拽引鋼絲繩、開關(guān)碰鐵、導(dǎo)軌、對重、補(bǔ)償鏈、補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪、張緊裝置、繩頭組合和緩沖器，所述對重通過所述繩頭組合固定在所述轎廂的下方，所述補(bǔ)償鏈、所述補(bǔ)償鏈導(dǎo)輪和所述張緊裝置按照從上到下的順序依次設(shè)置在所述對重的下方，所述層站控制設(shè)備設(shè)置在每一層樓層上，包括呼梯盒、層樓指示燈和層門；所述機(jī)房控制設(shè)備中的電梯供電電源包括太陽能供電器件、不間斷電源器件、市電接入器件、切換開關(guān)和切換控制器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件、所述不間斷電源器件和所述市電接入設(shè)備分別連接，所述切換控制器與所述切換開關(guān)連接，當(dāng)所述切換控制器檢測到市電正常供應(yīng)時，將所述切換開關(guān)切換到所述市電接入器件以由市電提供供電，當(dāng)所述切換控制器檢測到市電供應(yīng)中斷時，將所述切換開關(guān)切換到所述不間斷電源器件以由所述不間斷電源器件提供供電，所述切換控制器還在所述不間斷電源器件提供供電期間，根據(jù)所述不間斷電源器件的剩余電量決定是否控制所述切換開關(guān)切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電；所述高清攝像設(shè)備設(shè)置在所述轎廂內(nèi)，與所述移動硬盤連接，以基于所述預(yù)設(shè)檢測時間間隔依次自動拍攝預(yù)設(shè)拍攝數(shù)量的多幀實(shí)時電梯圖像；所述圖像處理設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備和所述移動硬盤連接，以分別接收所述多幀實(shí)時電梯圖像，所述圖像處理設(shè)備包括邊緣增強(qiáng)子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、灰度化處理子設(shè)備、目標(biāo)識別子設(shè)備和數(shù)據(jù)提取子設(shè)備；所述邊緣增強(qiáng)子設(shè)備、所述中值濾波子設(shè)備、所述灰度化處理子設(shè)備、所述目標(biāo)識別子設(shè)備和所述數(shù)據(jù)提取子設(shè)備聯(lián)合用于對每一幀實(shí)時電梯圖像執(zhí)行場景數(shù)據(jù)提取處理:所述邊緣增強(qiáng)子設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備連接，用于對每一幀實(shí)時電梯圖像執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理，以獲得每一幀增強(qiáng)圖像；所述中值濾波子設(shè)備與所述邊緣增強(qiáng)子設(shè)備連接，用于對每一幀增強(qiáng)圖像執(zhí)行3 X 3像素濾波窗口的中值濾波處理，以獲得每一幀濾波圖像；所述灰度化處理子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對每一幀濾波圖像執(zhí)行灰度化處理，以獲得每一幀灰度化轎廂圖像；所述目標(biāo)識別子設(shè)備與所述灰度化處理子設(shè)備和所述移動硬盤分別連接，將每一幀灰度化轎廂圖像中灰度值在所述人體灰度上限閾值和所述人體灰度下限閾值之間的像素組成多個目標(biāo)灰度子圖像；所述數(shù)據(jù)提取子設(shè)備與所述目標(biāo)識別子設(shè)備連接，基于所述多個目標(biāo)灰度子圖像計(jì)算每一個目標(biāo)的面積、每兩個目標(biāo)之間的相對距離和每一個目標(biāo)的形心位置；所述嵌入式處理器與所述數(shù)據(jù)提取子設(shè)備和所述移動硬盤分別連接，基于每一幀實(shí)時電梯圖像對應(yīng)的每一個目標(biāo)的面積、每兩個目標(biāo)之間的相對距離和每一個目標(biāo)的形心位置計(jì)算每一個目標(biāo)的實(shí)時面積變化率平均值、每兩個目標(biāo)之間的實(shí)時相對距離變化率平均值和每一個目標(biāo)的實(shí)時運(yùn)動軌跡，并在所有目標(biāo)的實(shí)時面積變化率平均值小于所述面積變化率閾值、所有兩個目標(biāo)之間的實(shí)時相對距離變化率平均值在零和所述距離變化率閾值之間且所有目標(biāo)的實(shí)時運(yùn)動軌跡與所述標(biāo)準(zhǔn)軌跡模板集的某一種有規(guī)則的運(yùn)動軌跡模板匹配時，則認(rèn)定存在暴力實(shí)施者向暴力被實(shí)施者逼近的場景，發(fā)出暴力事件預(yù)警信號；所述4G通信設(shè)備，與所述嵌入式處理器和所述圖像處理設(shè)備分別連接，用于在接收到所述暴力事件預(yù)警信號時，將所述多幀實(shí)時電梯圖像和所述暴力事件預(yù)警信號通過4G通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電梯負(fù)責(zé)單位的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或電梯負(fù)責(zé)人的移動終端；語音報(bào)警設(shè)備，與所述嵌入式處理器連接，用于在接收到所述暴力事件預(yù)警信號時，播放與所述暴力事件預(yù)警信號對應(yīng)的語音報(bào)警文件；其中，所述嵌入式處理器基于每一幀實(shí)時電梯圖像對應(yīng)的每一個目標(biāo)的面積計(jì)算每一個目標(biāo)的實(shí)時面積變化率平均值，具體為，針對每一個目標(biāo)，按照實(shí)時電梯圖像的拍攝時間前后順序計(jì)算相鄰拍攝時間的兩幀實(shí)時電梯圖像的該目標(biāo)的面積變化率，并對計(jì)算得到的多個面積變化率取平均值以獲得該目標(biāo)的實(shí)時面積變化率平均值；所述嵌入式處理器基于每兩個目標(biāo)之間的相對距離計(jì)算每兩個目標(biāo)之間的實(shí)時相對距離變化率平均值，具體為，針對每兩個目標(biāo)，按照實(shí)時電梯圖像的拍攝時間前后順序計(jì)算相鄰拍攝時間的兩幀實(shí)時電梯圖像的該兩個目標(biāo)的相對距離變化率，并對計(jì)算得到的多個相對距離變化率取平均值以獲得該兩個目標(biāo)的實(shí)時相對距離變化率平均值；所述邊緣增強(qiáng)子設(shè)備、所述中值濾波子設(shè)備、所述灰度化處理子設(shè)備、所述目標(biāo)識別子設(shè)備和所述數(shù)據(jù)提取子設(shè)備被集成在一塊FPGA芯片中。
[0008]更具體地，在所述基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)中:所述人體灰度上限閾值和所述人體灰度下限閾值的取值都在0-255之間。
[0009]更具體地，在所述基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)中:所述高清攝像設(shè)備還包括鏡頭和濾光片。
[0010]更具體地，在所述基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)中:所述語音報(bào)警設(shè)備為雙聲道揚(yáng)聲器。
[0011]更具體地，在所述基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)中:采用3G通信設(shè)備或GPRS通信設(shè)備替換所述4G通信設(shè)備。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于圖像處理的電梯內(nèi)暴力事件預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)中，對電梯內(nèi)部的監(jiān)控報(bào)警系