[发明专利]基于立体视觉技术的人行通道感知系统及方法

权利要求书

1.一种基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，包括闸机设备、智能视觉安检设备(9)、立体视觉摄像机(2)和后台系统；所述立体视觉摄像机(2)设于闸机设备的上方；所述闸机设备包括机身(1)、身份验证单元、主控板(10)、通道控制器(4)、伺服控制器(3)、伺服电机(6)、摆门门板(7)，所述主控板分别与智能视觉安检设备(9)、立体视觉摄像机(2)、后台系统、通道控制器(4)、伺服控制器(3)和摆门门板(7)连接；所述身份验证单元与后台系统通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述立体视觉摄像机(2)由至少两个微型摄像机组成。

3.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述主控板(10)上设有GPIO口、CAN总线接口、以太网接口和串行通讯接口。

4.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述身份验证单元采用人脸识别器、RFID读卡器和二维码识别器中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1或4所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述身份验证单元通过5G传输与后台系统通讯连接。

6.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述通道控制器(4)通过RS-232接口和主控板连接；所述通道控制器(4)通过RS-485接口与伺服控制器(3)连接。

7.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述伺服控制器(3)采用型号为EPS2408-AD-R-N-T的伺服控制器；所述伺服电机(6)采用型号为EBS57R-130A-26CP4Q-A3JL-S0-00的伺服电机。

8.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述主控板上设有物联网中间件，物联网中间件通过RS-232接口与通道控制器(4)连接。

9.根据权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统，其特征在于，所述智能视觉安检设备(9)通过RS-232接口与主控板连接，所述智能视觉安检设备(9)。

10.一种权利要求1所述的基于立体视觉技术的人行通道感知系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过软件登录立体视觉摄像机，获取通道内的视频流并抽帧、解码、格式转换，最终得到RGB格式的连续帧图像；

(2)通过顶置的立体视觉摄像机拍摄无人通行状态下的图像，并采用高斯背景建模法更新背景图像；

(3)通过图像识别算法，检测通行者是否携带随身行李，以及是否佩戴口罩；

(4)闸机的左、右侧机体顶部各安装有人脸识别终端，分别用于进、出方向的身份验证；对于无随身行李的通行者通过人脸识别终端进行人脸识别，算法软件接收并处理人脸识别验证报文，对于白名单用户授权闸机门板开启，并将用户通行信息发送后台系统的支撑平台；对于安检不通过的情形，闸机发出报警命令，且信号灯闪烁；

(5)实时抽取立体视觉摄像机拍摄的通道内的图像，并对图像依次进行灰度化、去噪、背景差分、二值化、形态学处理、连通域分割、连通域筛选和判定连通域个数；

(6)根据步骤5的结果，若连通域个数为单个，则判定为单个行人通行场景，并计算目标的三维坐标，当检测到通行者的水平位置到达安全区域，控制闸机摆门适时关闭。如果检测过程中，出现了多个目标，由单目检测模式自主切换到双目检测模式；

(7)根据步骤5的结果，若连通域个数为多个，则始终采用双目检测模式，根据视差原理、结合三角测量方法，计算出各连通域所对应目标的高度信息和三维坐标，并提取连通域的尺寸、形状等特征，进行分类识别，判断通行场景是否为成人携带儿童或物品；

(8)根据步骤7的结果，若为成人携带儿童或物品场景，实时跟踪每个目标的位置变化，当检测到所有连通域对应的目标均到达安全区域后，控制闸机门板关闭；

(9)根据步骤7的结果，若判定通行场景中有两个以上成人，则存在尾随等欺诈行为，此时，发送尾随报警命令；

(10)通道控制器获取闸机设备各部件状态信息，并将各部件的正常或失效数据通过主控板，发送至后台系统，后台系统将设备状态信息通过外网推送至维保人员手机终端。