[发明专利]基于双目立体视觉的自动门控制和防夹系统及其方法

权利要求书

1.基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：其包括控制装置以及与控制装置连接的动力组件、人体检测模块、门状态检测模块和图像采集装置，图像采集装置采集获取玻璃门区域的图像视频数据，人体检测模块利用神经网络对摄像头采集的左右图像进行半全局立体匹配和特征提取以检测人体；门状态对采集的视频和图像处理得到障碍物检测和自动门状态识别结果；

动力组件包括吊架装置、皮带装置、制动器装置和马达装置，皮带装置包括固定于门框上部且通过皮带传动的主动轮和从动轮，主动轮由马达装置驱动，玻璃门上端与吊架装置固定连接，吊架装置通过皮带固定装置与皮带连接并在皮带带动下左右往复运动；制动器装置安装于门框上部且对应设在吊装装置的行程路径上的若干限位点，

控制装置通过控制线与马达装置连接；控制装置根据人体检测模块和门状态检测模块检测信息发出正确的指令控制动力组件带动玻璃门动作以实现防夹。

2.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：图像采集装置包括上位机及其连接的两个摄像头，两个摄像头对称安装在玻璃门的左右两侧的上方，两个摄像头通过数据线与上位机的输入端口连接，上位机的输出端口与设置在玻璃门上方的控制装置。

3.根据权利要求2所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：两个摄像头为双目摄像头，摄像头采用标准的PAL制CVBS信号，帧频为25帧/秒，内置红外线LED；摄像头的有效检测范围为玻璃门门自底部起1.8±0.05m的高度范围内。

4.根据权利要求3所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：双目摄像头包括镜头、图像传感器、数字信号处理芯片和PCB板线材，图像传感器感受和记录外界光线的信息并将其转换为电流和数字信息，并计算机运行处理得到一幅数字影像的数据文件；DSP芯片为核心处理器，搭建视频采集、视频分析和信号输出于一体的视频处理系统；PCB板是摄像头所有元器件的载体。

5.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：玻璃门包括左右两扇玻璃门，每扇玻璃门配套两组吊架装置，同组的吊架装置间隔固定于对应的玻璃门上端。

6.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：门状态检测模块中设有图像处理芯片对图像采集装置的原始视频的照度进行自动补偿，以确定合适焦距的镜头。

7.根据权利要求1所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：控制装置采用可编程序控制元件，控制装置通过接收来自各类外接设备的信号对马达装置或制动器装置发出工作指令，马达装置或制动器装置根据指令来完成自动门的开、关、加速与减速动作。

8.基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹方法，采用了权利要求1至7之一所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：方法包括以下步骤：

步骤1，当活物走到摄像头覆盖区域之时，上位机立即通过摄像头实时采集活物的图像和视频，

步骤2，人体检测模块检测是否为人体；是则，执行步骤3；否则，步骤终止；

步骤3，门状态检测模块获取图像采集装置采集人所处位置的图像信息，并对该图像信息进行分析和处理，得到人所处的精确位置和运动轨迹；

步骤4，判断人是否处在摄像头覆盖区域之内；是则，发出控制指令给控制装置；否则，执行步骤3；

步骤5，控制装置将控制指令的信号进行放大处理后发给马达装置和制动器装置，马达装置开始工作并通过减速器驱动玻璃门打开。

9.根据权利要求8所述的基于双目立体视觉技术的自动门控制和防夹系统，其特征在于：步骤3的具体步骤为：

步骤3-1，获取双目摄像机的图像视频采集，对图像对进行自适应中值滤波算法，运用直方图均衡化的方法对其进行对比度增强；

步骤3-2，再根据摄像参数对双目图像进行校正，分析双目立体视觉测量模型及其几何变换关系；

步骤3-3，设计孪生卷积神经网络对双目图像进行立体匹配和特征提取，最终生成精确双目图像的视差图；

步骤3-4，进行帧间差分方法自动门边缘检测，得到自动门的边缘信息。