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

1、隨著當(dāng)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(diǎn)被廣泛應(yīng)用于酒店、機(jī)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(diǎn)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(jì)算機(jī)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(diǎn)及其不足，對國內(nèi)外學(xué)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(jì)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(jìn)行分析和處理，識別行

3、人當(dāng)前的運(yùn)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(shí)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(jìn)行檢測和跟蹤。在實(shí)驗(yàn)研究中，將MHoEI算法與當(dāng)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(jìn)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(jì)算時間和存儲空間。
　　(2)通過MHoEI算法獲取行人對象的運(yùn)動信息，對行人的運(yùn)動狀態(tài)、安全狀態(tài)以及異常行為進(jìn)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(fèi)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
　　(3)在采用MHoEI算法實(shí)現(xiàn)對行人對象檢測和跟蹤的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了兩種人數(shù)統(tǒng)計(jì)算法，分別為基于區(qū)域面積的人數(shù)統(tǒng)計(jì)和基于人體頭部特征的人數(shù)統(tǒng)計(jì)算法，并

5、從時間復(fù)雜度、計(jì)算速度以及統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確率三方面對兩種算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)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(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，提出了一種對人友好的自動門系統(tǒng)，并對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要模塊與相關(guān)算法進(jìn)行細(xì)節(jié)詳述，最后對研究內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的基于全方位計(jì)算機(jī)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(hù)簡單、運(yùn)行智能等顯著優(yōu)點(diǎn)，并且能有效檢測出自動門周圍區(qū)域內(nèi)的行人對象，準(zhǔn)確分析行人的正