電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，包括設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的至少一個(gè)3D體感攝影裝置，3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流發(fā)送給信號處理裝置；信號處理裝置判斷乘客的行為動(dòng)態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)；當(dāng)信號處理裝置判定乘客的行為動(dòng)態(tài)異常或者乘客處于危險(xiǎn)狀態(tài)，向應(yīng)急處理裝置發(fā)送指示信號。本發(fā)明專利技術(shù)基于3D體感攝影技術(shù)，既可使發(fā)生意外的乘客得到及時(shí)救援，又可降低被困人員的救援難度，同時(shí)可以降低、防止電梯轎廂內(nèi)的乘客間暴力事件的發(fā)生。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電梯的監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控方法。
技術(shù)介紹
第六次人口普查數(shù)據(jù)顯示，截止2013年底，中國60周歲及以上人口20243萬人，占總?cè)丝诘?4.9％；65周歲及以上人口13161萬人，占總?cè)丝诘?.7％。中國正在進(jìn)入老齡化社會，呈現(xiàn)出老年人口基數(shù)大、增速快、高齡化、失能化、空巢化趨勢明顯的態(tài)勢。中國現(xiàn)有老齡人口已超過1.6億，且每年以近800萬的速度增加，有關(guān)專家預(yù)測，到2050年，中國老齡人口將達(dá)到總?cè)丝诘娜种唬R終無子女的老年人將達(dá)到7900萬左右，獨(dú)居和空巢老年人將占54％以上。而老年人的機(jī)體生理在不斷的老化、精神活動(dòng)能力減弱，使其生活中出現(xiàn)很多安全隱患，易出現(xiàn)摔倒、突發(fā)疾病等傷害。因此，如何在電梯等較為封閉空間內(nèi)及時(shí)檢測出中老年人摔倒、突發(fā)疾病等異常行為，第一時(shí)間通知家人和醫(yī)院，保障電梯乘客的安全，是值得關(guān)注和解決的重要課題。電梯等處于密室狀態(tài)的獨(dú)立空間可能因?yàn)橥ｋ姟⒌卣鸹蜃陨砉收系纫蛩赝Ｖ惯\(yùn)行，此時(shí)乘客等受困者往往僅能通過電梯內(nèi)部的緊急報(bào)警按鈕對外求援，而手機(jī)等諸多通訊設(shè)備在電梯內(nèi)常常無法良好地接收外界信號。同時(shí)，現(xiàn)有的電梯緊急報(bào)警裝置均需要受困者自行啟動(dòng)，才可對外呼救。一旦出現(xiàn)單獨(dú)乘客摔倒、暈厥、突發(fā)疾病等無意識情況時(shí)，就無法啟動(dòng)緊急通報(bào)，將導(dǎo)致無人觀察電梯內(nèi)的異常情況而延誤黃金救援時(shí)機(jī)。隨著無線傳輸技術(shù)、視頻技術(shù)的不斷成熟，市場上的幾個(gè)較大的電梯廠商均開設(shè)電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，但該系統(tǒng)均僅監(jiān)控電梯本身的運(yùn)行和使用狀態(tài)，并未對轎內(nèi)乘客的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控和保護(hù)。雖然一些樓宇由第三方安裝了攝像監(jiān)控設(shè)備，也僅拍攝存儲電梯各處的運(yùn)行狀態(tài)，并未根據(jù)電梯內(nèi)乘客的狀態(tài)做相應(yīng)的判斷分析處理。中國專利文獻(xiàn)CN102219139A公開了一種電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)及方法，其電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)僅在電梯自身故障且需要電梯停止運(yùn)行時(shí)才開始工作，并僅起一個(gè)影像傳遞功能。其中電梯內(nèi)是否乘客被困的判斷機(jī)理，該項(xiàng)一般由電梯的稱量裝置進(jìn)行判斷，此處影像也僅取一個(gè)再次確認(rèn)的效果。然而通常情況下，一臺保養(yǎng)良好的電梯很少會出現(xiàn)因自身故障而停止運(yùn)行的情況。而電梯內(nèi)各類乘客卻很可能因?yàn)樽陨韱栴}在轎廂內(nèi)出現(xiàn)意外情況，如暈倒、互毆，此時(shí)電梯依然處于正常運(yùn)行狀態(tài)，該電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)并未被啟動(dòng)而產(chǎn)生相應(yīng)的作用。隨著近年來圖形圖像識別技術(shù)的發(fā)展，人臉識別技術(shù)已經(jīng)開始運(yùn)用到各類攝像裝置中，并且人體動(dòng)態(tài)捕捉技術(shù)也日趨成熟。個(gè)別廠家和科研單位基于此類圖形和語音識別技術(shù)提出電梯轎廂防暴力監(jiān)控裝置，通過不斷拍攝轎內(nèi)乘客圖文信息，確定每幀圖像中乘客像素的連續(xù)變化差異閾值進(jìn)行判定乘客之間的行為，或配備有語音輔助系統(tǒng)，確認(rèn)乘客的情緒狀態(tài)，以判斷多名乘客之間是否發(fā)生了暴力行為，如中國專利文獻(xiàn)CN103708314A公開的一種電梯異常監(jiān)控裝置。此類監(jiān)控系統(tǒng)雖然在一定程度上可以降低轎廂內(nèi)暴力行為的發(fā)生，但是僅能夠進(jìn)行乘客間的暴力犯罪探測，并且需要判定電梯內(nèi)有兩名乘客時(shí)才啟動(dòng)該監(jiān)控設(shè)備。當(dāng)單獨(dú)乘客發(fā)生突發(fā)疾病倚靠、暈倒等意外情況時(shí)，此類監(jiān)控系統(tǒng)卻不啟動(dòng)監(jiān)控工作，由此便會延誤乘客的救援時(shí)間。同時(shí)由于此類監(jiān)控系統(tǒng)采用單幀圖像像素點(diǎn)的比較，僅能判斷出物體整體的相互移動(dòng)的行為，雖然有語音、負(fù)載等傳感器輔助判斷，但依然很難探測出乘客持刀威脅或幾個(gè)本就相互貼近的乘客間的打斗、暴力威脅行為，同時(shí)卻很容易將乘客(兒童)之間的嬉戲打鬧、乘客搬運(yùn)貨物的行為誤認(rèn)為暴力行為，大大降低了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，它可以準(zhǔn)確監(jiān)控電梯轎廂內(nèi)乘客突發(fā)的異常行為，避免轎廂內(nèi)單獨(dú)乘客出現(xiàn)暈厥而無人施救、多名乘客互施暴力的情況發(fā)生。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)解決方案為：包括設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的至少一個(gè)3D體感攝影裝置，3D體感攝影裝置采集人體的視頻影像、臉部信息、語音信息，并將視頻影像轉(zhuǎn)化為骨架影像，提供原始感測數(shù)據(jù)流；3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流發(fā)送給信號處理裝置；信號處理裝置包括3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊、異常狀態(tài)量化模塊；3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流進(jìn)行過濾分析，追蹤乘客的骨架影像，并以此建立乘客的動(dòng)態(tài)3D模型，實(shí)時(shí)追蹤乘客的行為，并將乘客的動(dòng)態(tài)3D模型與數(shù)據(jù)庫中已有的乘客各種行為的人體3D模型進(jìn)行比較，確定乘客的具體肢體動(dòng)作；臉部分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的臉部信息進(jìn)行乘客臉部識別分析，確定乘客的臉部表情；語音分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的語音信息進(jìn)行乘客語音識別分析，確定乘客的語音狀況；3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊分別將分析結(jié)果發(fā)送給異常狀態(tài)量化模塊；異常狀態(tài)量化模塊判斷乘客的行為動(dòng)態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)；當(dāng)信號處理裝置的異常狀態(tài)量化模塊判定乘客的行為動(dòng)態(tài)異常或者乘客處于危險(xiǎn)狀態(tài)，向應(yīng)急處理裝置發(fā)送指示信號。所述3D體感攝影裝置具有用于識別面部表情和動(dòng)作的彩色攝像頭、深度傳感器、紅外追蹤裝置和用于語音識別的多點(diǎn)陣列麥克風(fēng)。所述3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流還發(fā)送給視頻圖像傳輸模塊，視頻圖像傳輸模塊將原始感測數(shù)據(jù)流中的視頻影像信息發(fā)送給電梯監(jiān)控中心進(jìn)行顯示。所述3D體感攝影裝置還采集人體的生理健康信息；所述信號處理裝置04還包括生理健康分析模塊；生理健康分析模塊對3D體感攝影裝置03提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的生理健康信息進(jìn)行生理健康狀態(tài)分析，確定乘客的生理健康狀況，并將分析結(jié)果發(fā)送給異常狀態(tài)量化模塊；異常狀態(tài)量化模塊根據(jù)乘客的具體肢體動(dòng)作、臉部表情、語音狀況、生理健康狀況，判斷乘客的行為動(dòng)態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)。所述應(yīng)急處理裝置包括指示信號處理模塊，指示信號處理模塊接收信號處理裝置的異常狀態(tài)量化模塊發(fā)送的指示信號，并將指示信號分別發(fā)送給遠(yuǎn)程報(bào)警呼救模塊、電梯運(yùn)行控制模塊；遠(yuǎn)程報(bào)警呼救模塊根據(jù)指示信號發(fā)出報(bào)警呼救信號并發(fā)送給電梯監(jiān)控中心；電梯監(jiān)控中心將報(bào)警呼救信號發(fā)送給救援機(jī)構(gòu)和/或通知乘客家屬；電梯運(yùn)行控制模塊控制電梯轎廂的運(yùn)行，使電梯轎廂停靠至最近樓層或基站，同時(shí)電梯運(yùn)行控制模塊指示設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的語音播報(bào)機(jī)構(gòu)發(fā)出語音播報(bào)信號。所述信號處理裝置連接電梯故障監(jiān)控設(shè)備；電梯故障監(jiān)控設(shè)備將故障報(bào)警信號發(fā)送給信號處理裝置，信本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的至少一個(gè)3D體感攝影裝置，3D體感攝影裝置采集人體的視頻影像、臉部信息、語音信息，并將視頻影像轉(zhuǎn)化為骨架影像，提供原始感測數(shù)據(jù)流；3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流發(fā)送給信號處理裝置；信號處理裝置包括3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊、異常狀態(tài)量化模塊；3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流進(jìn)行過濾分析，追蹤乘客的骨架影像，并以此建立乘客的動(dòng)態(tài)3D模型，實(shí)時(shí)追蹤乘客的行為，并將乘客的動(dòng)態(tài)3D模型與數(shù)據(jù)庫中已有的乘客各種行為的人體3D模型進(jìn)行比較，確定乘客的具體肢體動(dòng)作；臉部分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的臉部信息進(jìn)行乘客臉部識別分析，確定乘客的臉部表情；語音分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的語音信息進(jìn)行乘客語音識別分析，確定乘客的語音狀況；3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊分別將分析結(jié)果發(fā)送給異常狀態(tài)量化模塊；異常狀態(tài)量化模塊判斷乘客的行為動(dòng)態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)；當(dāng)信號處理裝置的異常狀態(tài)量化模塊判定乘客的行為動(dòng)態(tài)異常或者乘客處于危險(xiǎn)狀態(tài)，向應(yīng)急處理裝置發(fā)送指示信號。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的至少一
個(gè)3D體感攝影裝置，3D體感攝影裝置采集人體的視頻影像、臉部信息、語音信息，并將視
頻影像轉(zhuǎn)化為骨架影像，提供原始感測數(shù)據(jù)流；3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流
發(fā)送給信號處理裝置；
信號處理裝置包括3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊、異
常狀態(tài)量化模塊；
3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流進(jìn)行過濾分
析，追蹤乘客的骨架影像，并以此建立乘客的動(dòng)態(tài)3D模型，實(shí)時(shí)追蹤乘客的行為，并將乘客
的動(dòng)態(tài)3D模型與數(shù)據(jù)庫中已有的乘客各種行為的人體3D模型進(jìn)行比較，確定乘客的具體肢
體動(dòng)作；
臉部分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的臉部信息進(jìn)行乘客臉部識
別分析，確定乘客的臉部表情；
語音分析模塊對3D體感攝影裝置提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的語音信息進(jìn)行乘客語音識
別分析，確定乘客的語音狀況；
3D模型建立及行為狀態(tài)分析模塊、臉部分析模塊、語音分析模塊分別將分析結(jié)果發(fā)送給
異常狀態(tài)量化模塊；異常狀態(tài)量化模塊判斷乘客的行為動(dòng)態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)
狀態(tài)；
當(dāng)信號處理裝置的異常狀態(tài)量化模塊判定乘客的行為動(dòng)態(tài)異常或者乘客處于危險(xiǎn)狀態(tài)，
向應(yīng)急處理裝置發(fā)送指示信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述3D體感
攝影裝置具有用于識別面部表情和動(dòng)作的彩色攝像頭、深度傳感器、紅外追蹤裝置和用于語
音識別的多點(diǎn)陣列麥克風(fēng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述3D體感
攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流還發(fā)送給視頻圖像傳輸模塊，視頻圖像傳輸模塊將原始
感測數(shù)據(jù)流中的視頻影像信息發(fā)送給電梯監(jiān)控中心進(jìn)行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述3D體感
攝影裝置還采集人體的生理健康信息；所述信號處理裝置04還包括生理健康分析模塊；生理
健康分析模塊對3D體感攝影裝置03提供的原始感測數(shù)據(jù)流中的生理健康信息進(jìn)行生理健康
狀態(tài)分析，確定乘客的生理健康狀況，并將分析結(jié)果發(fā)送給異常狀態(tài)量化模塊；異常狀態(tài)量
化模塊根據(jù)乘客的具體肢體動(dòng)作、臉部表情、語音狀況、生理健康狀況，判斷乘客的行為動(dòng)

\t態(tài)是否異常或者乘客是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述應(yīng)急處理
裝置包括指示信號處理模塊，指示信號處理模塊接收信號處理裝置的異常狀態(tài)量化模塊發(fā)送
的指示信號，并將指示信號分別發(fā)送給遠(yuǎn)程報(bào)警呼救模塊、電梯運(yùn)行控制模塊；遠(yuǎn)程報(bào)警呼
救模塊根據(jù)指示信號發(fā)出報(bào)警呼救信號并發(fā)送給電梯監(jiān)控中心；電梯監(jiān)控中心將報(bào)警呼救信
號發(fā)送給救援機(jī)構(gòu)和/或通知乘客家屬；電梯運(yùn)行控制模塊控制電梯轎廂的運(yùn)行，使電梯轎廂
停靠至最近樓層或基站，同時(shí)電梯運(yùn)行控制模塊指示設(shè)置于電梯轎廂內(nèi)的語音播報(bào)機(jī)構(gòu)發(fā)出
語音播報(bào)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述信號處理
裝置連接電梯故障監(jiān)控設(shè)備；電梯故障監(jiān)控設(shè)備將故障報(bào)警信號發(fā)送給信號處理裝置，信號
處理裝置根據(jù)3D體感攝影裝置將所采集的原始感測數(shù)據(jù)流判斷電梯轎廂內(nèi)是否有乘客；如果
有乘客，信號處理裝置向應(yīng)急處理裝置發(fā)送指示信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述電梯轎廂、
3D體感攝影裝置、信號處理裝置、應(yīng)急處理裝置、電梯故障監(jiān)控設(shè)備連接可充電的蓄電池。
8.一種電梯轎廂內(nèi)異常情況的監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟：
第一步，當(dāng)電梯被召喚，3D體感攝影裝置開始進(jìn)行攝像拍照，實(shí)時(shí)追蹤獲取電梯轎廂內(nèi)
乘客的視頻影像、臉部信息、語音信息和生理健康信息，并將視頻影像轉(zhuǎn)化為骨架影像；
第二步，3D體感攝影裝置將實(shí)時(shí)采集的上述信息連續(xù)不斷地發(fā)送給信號處理裝置；信號
處理裝置根據(jù)實(shí)時(shí)骨架影像信息建立乘客的動(dòng)態(tài)3D模型，以確定乘客的行為...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧厚坤，
申請(專利權(quán))人：三菱電機(jī)上海機(jī)電電梯有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31