视频图像处理技术在电梯领域中的应用

视频图像处理技术在电梯领域中的应用

王恒

浙江省特种设备科学研究院  浙江杭州  310000

摘要:电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已成为不可或缺的设备。随着我国房地产业的持续高速发展，高层建筑越来越多。人们对电梯快速性、安全性、高效性、舒适性提出了更高的要求。然而现在有很多电梯会出现无人空载运行情况，降低了运行速度。为了保证人们能更安全、更快捷地到达目的楼层，实现人性化的功能，解决空载运行情况的发生，必须对电梯系统进行优化设计。本文主要就视频图像处理技术在电梯领域中的应用进行分析，控制电梯运行，减少空载运行的发生，提高运行速度，降低能源消耗。

关键词：视频图像处理技术；电梯；应用

引言

随着该技术的发展，视频图像处理技术和视频智能分析技术在电梯领域得到了广泛应用。它在电梯领域运用图像的数字化解析手段，配合特定的图像识别算法，剪切、提取、分析和判断获取的图像或者视频内容，最后得到关于乘客和电梯控制的有效信息。电梯领域的视频分析根据功能可以分为人脸静态检测和识别、人型、身高和轮廓检测、特定区域检测、物体检测、运动跟踪以及人群聚集和人数识别。精确识别和分析乘客的人脸能够进行乘梯用户识别和乘客检测；图像识别技术与全息投影技术的结合能够取代传统的呼梯按钮；利用图像识别绊线检测和轮廓分析能够有效防止电梯门关闭时发生夹持事故；针对电梯候梯厅和走廊人流的运动趋势分析，针对性地分配电梯能够有效避免拥挤事故的发生；检测轿箱内部的乘客脸部识别和暴力行为能够有效阻止犯罪和不法侵害的发生。

1视频图像处理技术

视频图像处理技术的基本内容包括图像处理、传感器获取、图像分析、数据管理和上传等。首先利用在区域内安装的传感器，获取最新的交通信息。上述传感器将所得的数据通过特殊格式的数据传递到系统，整个系统通过互联网技术进行数据传输和交互，与传统信息交流机制相比，通过网络技术传递信息其反应速度更快，单次可携带的数据信息更多且格式更为丰富，可以支持多媒体信息传输，帮助控制指挥中心获取多元信息，对于现场情况得到更加及时准确的掌握。系统通过网络技术获取所有的数据资源，并对数据进行分析和处理。通过整合各种信息，使系统能够持续对符合上述特征进行分点监控，减少系统识别目标所需的时间。

2视频图像处理技术在电梯领域中的应用

视频图像处理技术在电梯领域具有重要用途，不仅可以识别和协助乘梯用户，或取代按钮式呼叫，还可以有效防止夹持事故和拥挤事故的发生，从而避免发生暴力行为。

2.1视频图像处理技术在安全保护方面的应用

电梯轿厢里安装摄像头，将采集的视频和图像发送至远程的监控室，由安保人员查看和调取。这是现在普遍采用的技术手段，几乎在每个建筑物的电梯内都能看到。但是，这种方式对犯罪的发生只能起到事后处理的作用，并不能提前防范，且一旦安保人员疏忽职守没有看到监视器中电梯轿厢内的危害情况，会导致严重的事故发生。因此，在犯罪发生前能够预防显得尤为重要。

利用视频图像处理技术，识别电梯内人数情况。1)如果电梯内无人而按钮亮起，自动识别为无人乘坐，自动清除按钮信号，从而避免空载运行的发生。2）如果电梯内有人就得根据具体人数与按钮亮灯数来确定控制方式。如果电梯内人数为1～2人，而按钮亮灯为大于2个，就说明有按钮是无效的，这种情况下就需要清除按钮信号，让乘梯人重新按钮；如果电梯内人数为3～5人，而按钮灯亮大于4个，说明有按钮是无效的，这种情况下需要提醒梯内人员重新确定所到楼层，并清除无效楼层按钮；如果电梯内人数为5人以上，而按钮亮灯数大于人数，这种情况下操作就比较难，可以不操作，按照原程序继续运行，当人数降到前两种情况再操作。

如果梯外无人而按钮灯亮起，就自动识别为无效信号，自动清除按钮信号。联网电梯可自动识别电梯外人员数量，联合称重系统确定梯内还可以承载人数，控制电梯运行，并减少漏停及空载的发生。

3.2视频图像处理技术在人像识别方面的应用

利用摄像装置或者相机设备拍摄候梯人员或者乘梯人员的图像，通过图像识别方式提取面部特征和身体，并识别乘客识别。识别可分为用户身份标识号识别和乘客类型识别等。采用摄像头识别用户ID、门禁卡与密码指纹识别等技术类似，在门禁、闸门和大厅的呼梯装置处设置，根据面部特征提取用户身份信息和使用权限，呼叫电梯并进行目的地楼层的自动登录。根据乘客的画像识别建筑物的住户，可得到乘客的房间号、性别年龄、同事以及自动搭载的乘客，还能够记录电梯的每条使用记录；公开采用视频帧中的彩色标引和彩色直方图识别乘客的技术，识别乘客的同时定位和跟踪乘客的运动轨迹。乘客类型识别可以提取乘客的全身照片，根据乘客的身高或者携带的物品，可满足乘客的呼梯需求。能够有效提取乘客的特征，并对有需要的乘客采取相应的慢速开闭电梯门来调整平层高度等措施，根据把手的位置精确区分导盲犬和宠物狗，根据摄像装置识别画面内的物体并达到较高精度。

3.3视频图像处理技术在人数检测方面的应用

利用视频图像处理技术可以检测图像范围内的人像，定性判断候梯厅是否过于拥挤或者定量判定乘客人数。在电梯乘场和轿厢内设置摄像装置，利用灰度变换量识别乘客并进行计数；采用多个摄像机多角度拍摄，从而形成三维图像，并根据乘客的脸部识别统计乘客数量并跟踪移动轨迹。

3.4视频图像处理技术在呼梯方面的应用

传统的呼梯按钮采用硬件设置，需要在候梯厅和轿厢的壁上打洞进行安装设置。采用光幕技术投射电梯的控制按钮，用户反馈功能部件能够使得乘客在没有物理接触按钮的情况下激活电梯按钮功能。采用全息投影技术能够灵活布置操作按钮的高低，并根据乘客的身高感应装置，将操作按钮布置在适合的位置，可以满足有需要的人按键需求。除了投影进行电梯呼叫的方法，还可以采用手势识别的方式，根据识别的乘客手势信号对电梯进行呼梯操作。

3.5视频图像处理技术在电梯门方面的应用

关闭电梯门时刻，挟持物品的检测一直是电梯领域的难点，尤其是宠物的牵引绳。一般做法是在电梯门的关闭面设置光电传感器，利用横向和竖向的光线投射识别不同位置的挟持物体。采用图像识别方法能够起到相同的作用，利用第一图像和第一图像检测技术、第二图像和第二图像检测技术，识别图像中的灰度值，从而准确识别电梯门关闭位置是否有绳索类似物。如果判定存在挟持物，则电梯门马上反向开启。另外，可以采用图像识别装置检测电梯门的位置，并根据乘客所在的位置有效控制电梯门。

结束语

视频图像处理技术在电梯领域的应用前景取决于视频图像处理技术本身。拍摄图像和视频的清晰化、图像数据的大型化、识别算法的智能化以及新一代虚拟现实技术的运用，都会对电梯控制系统产生影响。

参考文献：

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