基于图像、语音识别技术的电梯内防暴力装置

摘要

一种基于图像、语音识别技术的电梯内防暴力装置，包括视频传感器、语音接受器和用于监控电梯的监控中心计算机，视频传感器、语音接受器通过无线网络设备与监控中心计算机连接，监控中心计算机包括用于实时显示电梯视频数据的显示模块，显示模块连接显示装置，视频传感器通过无线网络交换设备与监控中心计算机连接，无线网络交换设备为电梯所在大楼的无线局域网的中心，监控计算机包括用于电梯安全防范的微处理器，微处理器包括图像读取模块、图像变化计算模块、连通区域计算模块、电梯内是否有人判断模块、电梯门状态动作判断模块以及电梯劫色暴力判断模块、电梯劫财暴力判断模块等，本发明具有智能化、实时在线、可靠性强、安装维护简便等优点。

主权项

1、一种基于图像、语音识别技术的电梯内防暴力装置，包括安装在电梯轿厢顶部的视频传感器、用于采集轿厢内语音的语音接受器以及用于监控电梯的监控中心计算机，所述的视频传感器、语音接受器与监控中心计算机连接，所述的监控中心计算机包括用于实时显示电梯视频数据的显示模块，所述显示模块连接显示装置，其特征在于：所述的视频传感器通过无线网络交换设备与监控中心计算机无线数据连接，所述的无线网络交换设备为电梯所在大楼的无线局域网的中心，所述的监控计算机包括用于电梯安全防范的微处理器，所述的微处理器包括：图像读取模块，用于将电梯轿厢内的视频信息采集下来；图像变化计算模块，用于将所获得的当前帧现场视频图像与一个相对比较稳定的基准参考图像进行差值运算，图像相减的计算公式如式(8)表示：fd(X，t0，ti)＝f(X，ti)-f(X，t0) (8)上式中，fd(X，t0，ti)是实时拍摄到图像与基准参考图像间进行图像相减的结果；f(X，ti)是实时拍摄到图像；f(X，t0)是基准参考图像；连通区域计算模块，用于对当前图像进行标记，像素灰度为0的背景，像素灰度为1为目标，计算当前图像中的像素是否与当前像素周围相邻的某一个点的像素相等，如灰度相等判断为具有连通性，将所有具有连通性的像素作为一个连通区域；电梯内是否有人判断模块，用于根据连通区域的大小属性以及形状属性进行判断，如同时满足大小属性、形状属性，判定电梯轿厢内有人，该判断模块包括：区域大小属性判断单元，用于对所述的每个连通区域求出其面积，并依照如下判断规则：若Si＜阈值1，则该变化区域为噪声点；若Si＞阈值2，则该变化区域为大面积的变化，首先考虑到是由于光的照射而产生的变化，但是也不能排除人会携带着一些物品，因此这时设定区域大小影响因子Fs为0.2～0.5之间；若阈值1＜Si＜阈值2，则该变化区域可疑为有人，设定区域大小影响因子Fs为1；阈值1和阈值2的取值范围的大小是根据从上往下看一个成年人的平均截面积在0.12m2左右，然后通过视觉系统的标定结果来决定阈值1和阈值2的大小，即像素值的大小；形状属性判断单元，用于根据每个连通区域求出其面积Si求其形状特征属性，与人体模型作比较，首先求每个连通区域的平均宽度和高度，平均宽度wi用在高度hi方向的分成4等份的宽度均值，并以该平均宽度wi和高度hi作一个矩形，然后用公式(10)计算某个连通区域与该连通区域的矩形的面积比，${ϵ}_{\mathrm{area}}^i=\frac{S_i}{w_i*h_i}---\left(10\right)$ 计算所得的εarea i值在0.5～0.9之间，接着用公式(11)进行下面的矩形的宽度wi与高度hi的比的计算，εarea i值小于0.5时就将该连通区域排除，${ϵ}_{\mathrm{rate}}^i=\frac{w_i}{h_i}---\left(11\right)$ 计算所得到的εrate i值根据空间位置关系，划分若干个区域半径，每个区域半径中有其判断指标，比如在10m～12m的区域半径范围内，εrate i值在0.15～0.4之间，设定形状属性影响因子Fsh为1；电梯门状态动作判断模块，用于安装好视频传感器后，得到的轿厢初始图像，定义电梯门处于关状态时上部区域为背景图像，将当前的图像与背景图像进行背景减算法，如连通区域有整块出现，判断轿厢门处于开的状态；否则轿厢门处于关的状态；通过相邻各帧图像的检测，如连通区域的面积在水平方向上从大到小，判断轿厢门从开到关，如连通区域的面积在水平方向上从小到大，判断轿厢门从关到开；电梯劫色暴力判断模块，用于在判定电梯的轿厢门关闭后，根据连通区域计算模块，判断轿厢内的人数超过2人，并判断当前时间段在晚间，启动劫色暴力判断计算：劫色异常量化值的初始值为零，如果电梯轿厢内原来就有人并呆在轿厢内超过设定时间以上同时并没有在轿厢内选层面板上选择层间按钮，劫色异常量化值累加一个L1值；如果检测到截面积较大的对象是在截面积较小的对象后面进入电梯，劫色异常量化值累加一个L2值；如果检测到一个截面积较大的对象快速地接近一个截面积较小的对象，劫色异常量化值累加一个L3值；如果检测到有声音并判定为女性，跟情感语音数据库中的标准值进行匹配，如判定为惊恐情感声音，劫色异常量化值累加一个L4值；如果检测到两个截面积合成为一个截面积，并延续了设定时间Tduring，同时在设定部位动作变化频繁，劫色异常量化值累加一个L5值；如果再检测到有声音并判定为女性，跟情感语音数据库中的标准值进行匹配，如判定为女性的愤怒、悲伤的情感声音，异常量化值累加一个L6值；将累加后的劫色异常量化值与预设的劫色异常标准值做比较，如劫色异常量化值大于劫色异常标准值，判定为劫色暴力发生，发出告警提示信息。