过山车乘客状态实时检测系统

摘要

本发明涉及一种过山车乘客状态实时检测系统，包括主控制器、多个图像识别器和多个血压检测仪，在过山车的每一个座位上安装一个图像识别器和一个血压检测仪，所述图像识别器用于识别对应座位上乘客的乘客图像中的乘客动作，所述血压检测仪用于检测对应座位上乘客的心率，所述主控制器与所述多个图像识别器和所述多个血压检测仪分别连接，基于所述多个图像识别器的识别结果和所述多个血压检测仪的检测结果控制过山车的运行速度。通过本发明，能够根据图像识别设备和血压检测设备联合判断过山车乘客的状态，以根据乘客状态准确确定过山车的运行速度，在乘客享受娱乐的同时保证了乘客的人身安全。

主权项

一种过山车乘客状态实时检测系统，其特征在于，所述检测系统包括主控制器、多个图像识别器和多个血压检测仪，在过山车的每一个座位上安装一个图像识别器和一个血压检测仪，所述图像识别器用于识别对应座位上乘客的乘客图像中的乘客动作，所述血压检测仪用于检测对应座位上乘客的心率，所述主控制器与所述多个图像识别器和所述多个血压检测仪分别连接，基于所述多个图像识别器的识别结果和所述多个血压检测仪的检测结果控制过山车的运行速度；所述检测系统还包括：存储器，预先存储动作模板，还预先存储了预定最高血压、第一座位数量阈值、第二座位数量阈值、乘客上限灰度阈值和乘客下限灰度阈值，所述第一座位数量阈值小于所述第二座位数量阈值，所述乘客上限灰度阈值和乘客下限灰度阈值用于将图像中的乘客和背景分离，所述动作模板是以图像文件的形式存储，包括了管理人员在乘客上过山车之前通知过的预定动作；速度控制设备，包括速度检测器和制动器，所述速度检测器用于实时检测并输出过山车的运行速度，所述制动器用于接收所述主控制器发送的速度控制信号，并基于所述速度控制信号对过山车施加不同的制动力，以实现对过山车的运行速度的控制；所述图像识别器包括摄像头，用于拍摄对应座位上乘客的乘客图像；图像处理器，与所述摄像头和所述存储器分别连接，包括对比度增强单元、灰度处理单元、小波滤波单元、乘客识别单元和动作匹配单元，所述对比度增强单元与所述摄像头连接，以对所述乘客图像执行对比度增强处理，输出增强图像，所述灰度处理单元与所述对比度增强单元连接，以对所述增强图像执行灰度化处理，输出灰度图像，所述小波滤波单元与所述灰度处理单元连接，以对所述灰度图像执行小波滤波，输出滤波图像，所述乘客识别单元与所述小波滤波单元和所述存储器分别连接，以将滤波图像中灰度值在乘客上限灰度阈值和乘客下限灰度阈值之间的像素识别并组成乘客子图像，所述动作匹配单元与所述乘客识别单元和所述存储器分别连接，将乘客子图像中的乘客动作与所述动作模板进行匹配，输出匹配结果，所述匹配结果包括动作匹配和动作不匹配；RS‑232串行通信接口，与所述图像处理器连接，以将所述匹配结果通过RS‑232串行发送出去；所述血压检测仪为可系在乘客手臂上的无创血压袖带形状，用于检测并输出对应座位上乘客的血压；所述主控制器与所述存储器、所述速度检测器、所述制动器、所述RS‑232串行通信接口和所述血压检测仪分别连接，接收所述速度检测器输出的运行速度，接收所述RS‑232串行通信接口输出的匹配结果，接收所述血压检测仪输出的血压，将所述血压与所述预定最高血压进行血压比较，寻找所述匹配结果为动作匹配的图像识别器所对应的座位以组成第一座位集合，寻找血压比较结果为大于所述预定最高血压的血压检测仪所对应的座位以组成第二座位集合，确定所述第一座位集合和所述第二座位集合之间重合的座位，计算所述重合座位的数量，当所述重合座位的数量大于等于所述第一座位数量阈值时，根据所述重合座位的数量和所述速度检测器输出的运行速度发出不同的速度控制信号，当所述重合座位的数量大于等于所述第二座位数量阈值时，发出乘客状态报警信号；无线收发设备，与所述主控制器连接，以将所述重合座位在所述过山车内的位置信息无线发送给远端的管理控制中心；紧急通道控制开关，通过所述无线收发设备与所述主控制器无线连接，用于控制多个紧急通道的打开和关闭，在接收到所述乘客状态报警信号时，根据所述主控制器转发的过山车的当前位置，打开距离过山车的当前位置最近的紧急通道；定位设备，与所述主控制器连接，实时将过山车的当前位置发送给所述主控制器；语音播放设备，与所述主控制器连接，以实时播放与所述乘客状态报警信号对应的语音警示文件；其中，所述制动器在接收到乘客状态报警信号时，紧急制动过山车于停止状态，所述对比度增强单元、灰度处理单元、小波滤波单元、乘客识别单元和动作匹配单元都分别采用FPGA芯片实现，所采用的FPGA芯片均为XILINX公司的XC3S1000FT256。