本發(fā)明適用于電梯視頻監(jiān)控領域，涉及一種視頻疊加裝置，尤其涉及一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置。

背景技術：

電梯內部安裝的監(jiān)控攝像機拍攝的視頻監(jiān)控畫面，往往只能顯示電梯內的人員數(shù)量、動作和出入等情況，后方監(jiān)控室的監(jiān)控人員無法從電梯監(jiān)控畫面上直觀的了解到電梯位置、上下行、故障等實時運行狀態(tài)信息。監(jiān)控攝像機與硬盤錄像機普遍帶有RS485接口，用以控制云臺、傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議，利用其物理結構，對其內部程序進行針對性編譯，即可實現(xiàn)在視頻圖像上顯現(xiàn)人眼可以辨識的字符數(shù)據(jù)。本發(fā)明所提供的一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置，實現(xiàn)了在電梯視頻監(jiān)控畫面上的電梯運行信息疊加顯現(xiàn)，方便監(jiān)控人員在觀察電梯內部監(jiān)控畫面的同時就可以直觀的了解電梯運行狀態(tài)等相關信息，并通過圖像上的動態(tài)提示，及時對故障等異常狀況做出處理。

另外，絕大多數(shù)電梯往往不具備語音詳細播報當前所到達樓層、上下行、開關門等運行信息的功能，在電梯內人員較多時，或者乘客視力有問題時，會存在不便查看當前到達樓層等問題。社會新聞中也多次報道了用戶由于低頭看手機或忙于做其它事情，無暇顧及到電梯門的開關而發(fā)生的多起事故。應用本發(fā)明所提供的一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置，不僅方便了監(jiān)控人員在電梯視頻監(jiān)控圖像上實時查看電梯運行狀態(tài)信息，而且能夠對電梯內的乘客進行語音提示，提升了電梯使用體驗和避免一些乘坐風險。本裝置具備安裝布線簡單便捷，不與電梯本身電路進行物理連接，不需對電梯硬件進行改造，建設和使用成本低等優(yōu)點。

技術實現(xiàn)要素：

在電梯上下運行的井道內壁上，每一樓層的位置均對應設有一個平層塊。電梯轎廂內部安裝有帶RS485接口的監(jiān)控攝像機拍攝電梯內部畫面。監(jiān)控室配置接收和存儲電梯視頻監(jiān)控圖像的硬盤錄像機，以及顯示電梯監(jiān)控畫面的監(jiān)視器。

一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置，其特征在于，包括電源模塊（1），傳感器模塊（2），處理器模塊（3），語音模塊（4）和RS485模塊（5）。

所述電源模塊（1）分別與傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語音模塊（4）、RS485模塊（5）連接，向傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語音模塊（4）、RS485模塊（5）提供電力。

所述傳感器模塊（2）與處理器模塊（3）連接。傳感器模塊（2）獲取傳感器探測到的傳感信息并發(fā)送給處理器模塊（3），處理器模塊（3）接收傳感器模塊（2）發(fā)送的傳感信息進行邏輯分析和運算處理，得到電梯運行信息。

所述處理器模塊（3）與語音模塊（4）連接，將分析得到的電梯運行信息發(fā)送給語音模塊（4）進行語音播報。

電梯運行信息在電梯視頻圖像上疊加顯現(xiàn)的技術實現(xiàn)方式有兩種：

第一種是處理器模塊（3）通過RS485模塊（5）與帶有RS485接口的監(jiān)控攝像機連接，將電梯運行信息發(fā)送給監(jiān)控攝像機，由監(jiān)控攝像機將電梯運行信息以動態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在其拍攝的電梯視頻監(jiān)控畫面上，之后將疊加有電梯運行信息的視頻監(jiān)控畫面輸出存儲和同步顯示。

第二種是處理器模塊（3）通過RS485模塊（5）與帶有RS485接口的硬盤錄像機連接，將電梯運行信息通過RS485模塊（5）發(fā)送給硬盤錄像機，由硬盤錄像機將電梯運行信息以動態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在其同步接收的電梯視頻監(jiān)控畫面上，之后將疊加有電梯運行信息的視頻監(jiān)控圖像進行存儲和同步顯示。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述傳感器模塊（2）具有一凹型的本體，且于所述本體的凹型口內側的兩相對側壁上對應嵌設有一對紅外發(fā)射器和一對紅外接收器。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述語音模塊（4）包括YX6100語音芯片。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述處理器模塊（3）包括STM32單片機。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置的模塊結構示意圖

圖2為本發(fā)明一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置的傳感器模塊示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖說明本發(fā)明技術方案的具體實施方式：

在電梯上下運行的井道內壁上，每一樓層的位置均對應設有一個平層塊。電梯轎廂內部安裝有監(jiān)控攝像機拍攝電梯內部畫面。監(jiān)控室配置接收和存儲電梯視頻監(jiān)控圖像的硬盤錄像機，以及顯示電梯監(jiān)控畫面的監(jiān)視器。

一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置，包括電源模塊（1），傳感器模塊（2），處理器模塊（3），語音模塊（4）和RS485模塊（5）。

處理器模塊（3）采用STM32系列單片機。STM32系列單片機專為高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用而設計，具有ARM Cortex-M3內核，是同類產品中的最佳選擇。

語音模塊（4）采用YX6100語音芯片。YX6100是一個提供串口的語音芯片，它完美的集成了MP3、WAV等音頻格式的硬解碼。用戶可以靈活的選用SPIFLASH、U 盤等設備作為語音的存儲介質。通過簡單的串口指令即可播放指定的語音，使用相當方便，同時穩(wěn)定可靠。

電源模塊（1）分別與傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語音模塊（4）、RS485模塊（5）連接，向傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語音模塊（4）、RS485模塊（5）提供電力。

傳感器模塊（2）具有一凹型的本體，且于所述本體凹型口內側的兩相對側壁上對應嵌設有一對紅外發(fā)射器和一對紅外接收器。如附圖2所示，一對紅外發(fā)射器和一對紅外接收器分別為紅外發(fā)射器（51）、紅外發(fā)射器（52）和紅外接收器（53）、紅外接收器（54）。紅外接收器（53）接收紅外發(fā)射器（51）所發(fā)射的紅外光，紅外接收器（54）接收紅外發(fā)射器（52）所發(fā)射的紅外光。紅外發(fā)射器（51）與紅外接收器（53）組成一組紅外發(fā)射接收模組，布置在凹型本體的上部；紅外發(fā)射器（52）與紅外接收器（54）組成另外一組紅外發(fā)射接收模組，布置在凹型本體的下部。

傳感器模塊（2）與處理器模塊（3）連接，傳感器模塊（2）將本體上傳感器獲取的傳感信息，也就是兩組紅外發(fā)射接收模組的導通情況發(fā)送與處理器模塊（3）。處理器模塊（3）接收到此傳感信息后進行邏輯分析和運算處理，從而得到電梯運行的狀態(tài)信息。

傳感器模塊（2）安裝于電梯轎廂外部，電梯運行到某一樓層停止時，電梯井道內壁上的平層塊正好處于傳感器模塊（2）的凹型口內部，紅外發(fā)射器（51）和紅外發(fā)射器（52）發(fā)射的紅外光均被平層塊遮擋，紅外接收器（53）和紅外接收器（54）均無法接收到紅外信號。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組均被遮擋、同時間內均未被導通的邏輯狀態(tài)，判斷電梯抵達、停留在某個平層、樓層。

電梯從停止狀態(tài)轉變?yōu)樯闲袪顟B(tài)時，電梯轎廂向上運動，平層塊將相對于電梯轎廂位置下移。紅外發(fā)射器（51）因位于傳感器模塊（2）的上部，其發(fā)射的紅外光將首先脫離平層塊的遮擋而先被紅外接收器（53）接收。紅外發(fā)射器（52）位于傳感器模塊（2）的下部，其發(fā)射的紅外光在之后脫離平層塊的遮擋而被紅外接收器（54）接收。處理器模塊（3）利用上面一組紅外發(fā)射接收模組先導通，下面一組紅外發(fā)射接收模組后導通的順序邏輯，判斷電梯為上行狀態(tài)。

電梯從停止狀態(tài)轉變?yōu)橄滦袪顟B(tài)時，電梯轎廂向下運動，平層塊將相對于電梯轎廂位置上移。紅外發(fā)射器（52）因位于傳感器模塊（2）的下部，其發(fā)射的紅外光將首先脫離平層塊的遮擋而先被紅外接收器（54）接收。紅外發(fā)射器（51）位于傳感器模塊（2）的上部，其發(fā)射的紅外光在之后脫離平層塊的遮擋而被紅外接收器（53）接收。處理器模塊（3）利用下面一組紅外發(fā)射接收模組先導通，上面一組紅外發(fā)射接收模組后導通的順序邏輯，判斷電梯為下行狀態(tài)。

電梯從某一樓層行駛至下一樓層的過程中，在一定時間長度內，兩組紅外發(fā)射接收模塊因無障礙物遮擋而同時處于導通狀態(tài)。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組在單位時間長度內同時導通的邏輯關系，判斷電梯為行使狀態(tài)。

電梯行駛過程中從任一樓層經過時，兩組紅外發(fā)射接收模塊會因平層塊短時間遮擋而先后斷開，后又因快速通過平層塊、脫離遮擋而先后再次處于導通狀態(tài)。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組在短時間內先后斷開又先后導通的邏輯關系，判斷電梯經過了一個樓層。

一種帶語音功能的電梯運行信息視頻疊加裝置，在該裝置安裝時，通過管理軟件設定了電梯工作的總樓層數(shù)和當前所在樓層。電梯上行時，每通過一次平層塊，在當前樓層數(shù)上加1，最終得到電梯停止時的當前樓層；電梯下行時，每通過一次平層塊，在當前樓層數(shù)上減1，最終得到電梯停止時的當前樓層。處理器模塊（3）利用上行做加法，下行做減法的邏輯關系，持續(xù)更新電梯的運行信息。

電梯上行或下行運動后，傳感器模塊（2）上的兩組紅外發(fā)射接收模組先后被導通，正常工作時間內應該行駛至下一樓層而被遮擋時，但始終未被再次遮擋，而是長時間處于導通狀態(tài)，也就是電梯離開了一個樓層后始終無法正常的抵達下一樓層。處理器模塊（3）利用單位時間長度內兩組紅外發(fā)射接收模組既未經過平層塊，又未被遮擋的邏輯關系，判斷電梯出現(xiàn)了“卡層”等異常狀況。出現(xiàn)異常狀況時，裝置可以在圖像上進行字符閃爍的提示、語音播報告警信息等方式對相關人員進行警示。

處理器模塊（3）還與語音模塊（4）連接，處理器模塊（3）將解析得到的電梯運行信息同步發(fā)送給語音模塊（4）進行實時播報，播報內容和音量均可改變和調整。

處理器模塊（3）通過RS485模塊（5）與監(jiān)控攝像機或硬盤錄像機連接。

處理器模塊（3）通過RS485模塊（5）連接監(jiān)控攝像機時：

處理器模塊（3）將解析得到的電梯運行信息通過RS485模塊（5）實時發(fā)送給電梯轎廂內的帶有RS485接口的監(jiān)控攝像機。監(jiān)控攝像機在拍攝、處理電梯監(jiān)控圖像的同時，將收到的電梯運行信息以動態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在電梯實時監(jiān)控圖像上。之后監(jiān)控攝像機可以將疊加有電梯運行信息的視頻監(jiān)控畫面輸出存儲和同步顯示。

監(jiān)控攝像機采用的疊加顯現(xiàn)方法可以是：監(jiān)控攝像機通過圖像傳感器獲取到逐幀的視頻數(shù)據(jù)，將此幀數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，生成固定大小的圖像層。處理器模塊（3）將電梯運行信息通過RS485模塊（5）實時發(fā)送給監(jiān)控攝像機。監(jiān)控攝像機將收到的電梯運行信息轉換為實際需要顯示的具體字符，生成與圖像層相同大小的文字層，也放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中將兩層進行合并，使文字層覆蓋圖像層。覆蓋時，使文字層構成顯現(xiàn)字符的像素點數(shù)值替換掉被覆蓋的圖像層對應像素點的數(shù)值，無文字遮擋、覆蓋的圖像像素維持原有的數(shù)值不變，之后整合、排列數(shù)據(jù)合并生成為一個新的圖像畫面，該視頻畫面中即帶有了顯現(xiàn)字符。從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中抽取、輸出該幀畫面，之后對下幀畫面進行相同方法的操作，使動態(tài)輸出的視頻流畫面中持續(xù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)字符。改變文字層的顯現(xiàn)字符即得到不同疊加內容的視頻圖像。

處理器模塊（3）通過RS485模塊（5）連接硬盤錄像機時：

處理器模塊（3）將解析后的電梯運行信息通過RS485模塊（5）實時發(fā)送給帶有RS485接口的硬盤錄像機。硬盤錄像機在接收、處理電梯監(jiān)控圖像的同時，將收到的電梯運行信息以動態(tài)字符的形式疊加顯示在該電梯實時監(jiān)控圖像上。

硬盤錄像機采用的疊加顯現(xiàn)方法可以是：硬盤錄像機接收監(jiān)控攝像機發(fā)送的電梯監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)，在其中逐幀捕捉圖像畫面，將此幀數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，生成固定大小的圖像層。處理器模塊（3）將電梯運行信息通過RS485模塊（5）實時發(fā)送給硬盤錄像機。硬盤錄像機將收到的電梯運行信息轉換為實際需要顯示的具體字符，生成與圖像層相同大小的文字層，也放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中將兩層進行合并，使文字層覆蓋圖像層。覆蓋時，使文字層構成顯現(xiàn)字符的像素點數(shù)值替換掉被覆蓋的圖像層對應像素點的數(shù)值，無文字遮擋、覆蓋的圖像像素維持原有的數(shù)值不變，之后整合、排列數(shù)據(jù)合并生成為一個新的圖像畫面，該畫面中即帶有了顯現(xiàn)字符。從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中抽取、輸出該幀畫面至硬盤進行保存，之后對下幀畫面進行相同方法的操作，使動態(tài)輸出的視頻流畫面中持續(xù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)字符。改變文字層的顯現(xiàn)字符即得到不同疊加內容的視頻圖像。

硬盤錄像機經合并處理得到帶有電梯運行信息的電梯監(jiān)控圖像后，將其輸出至硬盤進行存儲或輸出到監(jiān)視器進行同步顯示。