基于全方位計算機視覺的自動門安全與節(jié)能檢測技術(shù)研究.pdf

1、隨著當今社會現(xiàn)代化水平的飛速發(fā)展，自動門因外形美觀、使用方便、有利于建筑節(jié)能等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于酒店、機場、購物中心、銀行、寫字樓等大型公共場所的出入口。近年來，在自動門投入使用的過程中，暴露出諸多的效率及安全問題，原因在于傳統(tǒng)自動門傳感器存在以下三點缺陷:1）檢測內(nèi)容單一，不能同時兼顧安全性、節(jié)能性以及舒適性的要求;2)檢測范圍存在死角，對于一定高度以下的行人和物體無法感知;3）智能性低，不具備分析和理解行人行為的條件。為此本研究提出了

2、一種基于全方位計算機視覺和智能視頻分析等技術(shù)的自動門安全與節(jié)能檢測系統(tǒng)。
　　論文首先總結(jié)了現(xiàn)有自動門傳感器的分類、特點及其不足，對國內(nèi)外學者將智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用于自動門系統(tǒng)的研究做了調(diào)研和歸納，提出目前有待解決的問題。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了以無死角的無線全方位視覺傳感器(Omni-directional Vision Sensor, ODVS)為數(shù)據(jù)采集設(shè)備的自動門安全與節(jié)能檢測系統(tǒng)，通過對采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)進行分析和處理，識別行

3、人當前的運動狀態(tài)及行為，智能地向自動門系統(tǒng)發(fā)送控制信號以實現(xiàn)自動門的安全性與節(jié)能性。本文的主要研究成果為以下幾個方面:
　　(1)通過無死角ODVS獲取全方位視頻圖像，采用一種MHoEI(Motion History or EnergyImages)算法對自動門周圍區(qū)域內(nèi)的行人進行檢測和跟蹤。在實驗研究中，將MHoEI算法與當前被廣泛采用的混合高斯背景差法在前景檢測與陰影消除方面的結(jié)果進行比較，證明MHoEI算法在獲得較好的前景分

4、割與陰影消除效果的同時，為系統(tǒng)節(jié)省了更多計算時間和存儲空間。
　　(2)通過MHoEI算法獲取行人對象的運動信息，對行人的運動狀態(tài)、安全狀態(tài)以及異常行為進行研究。通過對行人行為的分析，智能發(fā)送自動門控制信號，防止自動門因長時間處于開啟狀態(tài)而造成能源浪費，從而達到節(jié)能的目的。
　　(3)在采用MHoEI算法實現(xiàn)對行人對象檢測和跟蹤的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了兩種人數(shù)統(tǒng)計算法，分別為基于區(qū)域面積的人數(shù)統(tǒng)計和基于人體頭部特征的人數(shù)統(tǒng)計算法，并

5、從時間復(fù)雜度、計算速度以及統(tǒng)計準確率三方面對兩種算法的實驗結(jié)果進行比較和分析。
　　本文利用Java語言對自動門安全與節(jié)能檢測系統(tǒng)進行設(shè)計與實現(xiàn)，提出了一種對人友好的自動門系統(tǒng)，并對系統(tǒng)實現(xiàn)的主要模塊與相關(guān)算法進行細節(jié)詳述，最后對研究內(nèi)容與實驗結(jié)果進行了總結(jié)。實驗證明，本文提出的基于全方位計算機視覺的自動門安全與節(jié)能檢測系統(tǒng)不僅具有安裝便捷、維護簡單、運行智能等顯著優(yōu)點，并且能有效檢測出自動門周圍區(qū)域內(nèi)的行人對象，準確分析行人的正