电梯轿厢内异常情况的监控系统及监控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电梯轿厢内异常情况的监控系统，包括设置于电梯轿厢内的至少一个3D体感摄影装置，3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流发送给信号处理装置；信号处理装置判断乘客的行为动态是否异常或者乘客是否处于危险状态；当信号处理装置判定乘客的行为动态异常或者乘客处于危险状态，向应急处理装置发送指示信号。本发明专利技术基于3D体感摄影技术，既可使发生意外的乘客得到及时救援，又可降低被困人员的救援难度，同时可以降低、防止电梯轿厢内的乘客间暴力事件的发生。本发明专利技术还公开了一种电梯轿厢内异常情况的监控方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电梯的监控系统，具体涉及一种电梯轿厢内异常情况的监控系统。本发明还涉及一种电梯轿厢内异常情况的监控方法。
技术介绍
第六次人口普查数据显示，截止2013年底，中国60周岁及以上人口20243万人，占总人口的14.9％；65周岁及以上人口13161万人，占总人口的9.7％。中国正在进入老龄化社会，呈现出老年人口基数大、增速快、高龄化、失能化、空巢化趋势明显的态势。中国现有老龄人口已超过1.6亿，且每年以近800万的速度增加，有关专家预测，到2050年，中国老龄人口将达到总人口的三分之一，临终无子女的老年人将达到7900万左右，独居和空巢老年人将占54％以上。而老年人的机体生理在不断的老化、精神活动能力减弱，使其生活中出现很多安全隐患，易出现摔倒、突发疾病等伤害。因此，如何在电梯等较为封闭空间内及时检测出中老年人摔倒、突发疾病等异常行为，第一时间通知家人和医院，保障电梯乘客的安全，是值得关注和解决的重要课题。电梯等处于密室状态的独立空间可能因为停电、地震或自身故障等因素停止运行，此时乘客等受困者往往仅能通过电梯内部的紧急报警按钮对外求援，而手机等诸多通讯设备在电梯内常常无法良好地接收外界信号。同时，现有的电梯紧急报警装置均需要受困者自行启动，才可对外呼救。一旦出现单独乘客摔倒、晕厥、突发疾病等无意识情况时，就无法启动紧急通报，将导致无人观察电梯内的异常情况而延误黄金救援时机。随着无线传输技术、视频技术的不断成熟，市场上的几个较大的电梯厂商均开设电梯远程监控系统，但该系统均仅监控电梯本身的运行和使用状态，并未对轿内乘客的状态进行相应的监控和保护。虽然一些楼宇由第三方安装了摄像监控设备，也仅拍摄存储电梯各处的运行状态，并未根据电梯内乘客的状态做相应的判断分析处理。中国专利文献CN102219139A公开了一种电梯安全监控系统及方法，其电梯安全监控系统仅在电梯自身故障且需要电梯停止运行时才开始工作，并仅起一个影像传递功能。其中电梯内是否乘客被困的判断机理，该项一般由电梯的称量装置进行判断，此处影像也仅取一个再次确认的效果。然而通常情况下，一台保养良好的电梯很少会出现因自身故障而停止运行的情况。而电梯内各类乘客却很可能因为自身问题在轿厢内出现意外情况，如晕倒、互殴，此时电梯依然处于正常运行状态，该电梯安全监控系统并未被启动而产生相应的作用。随着近年来图形图像识别技术的发展，人脸识别技术已经开始运用到各类摄像装置中，并且人体动态捕捉技术也日趋成熟。个别厂家和科研单位基于此类图形和语音识别技术提出电梯轿厢防暴力监控装置，通过不断拍摄轿内乘客图文信息，确定每帧图像中乘客像素的连续变化差异阈值进行判定乘客之间的行为，或配备有语音辅助系统，确认乘客的情绪状态，以判断多名乘客之间是否发生了暴力行为，如中国专利文献CN103708314A公开的一种电梯异常监控装置。此类监控系统虽然在一定程度上可以降低轿厢内暴力行为的发生，但是仅能够进行乘客间的暴力犯罪探测，并且需要判定电梯内有两名乘客时才启动该监控设备。当单独乘客发生突发疾病倚靠、晕倒等意外情况时，此类监控系统却不启动监控工作，由此便会延误乘客的救援时间。同时由于此类监控系统采用单帧图像像素点的比较，仅能判断出物体整体的相互移动的行为，虽然有语音、负载等传感器辅助判断，但依然很难探测出乘客持刀威胁或几个本就相互贴近的乘客间的打斗、暴力威胁行为，同时却很容易将乘客(儿童)之间的嬉戏打闹、乘客搬运货物的行为误认为暴力行为，大大降低了监控系统的可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电梯轿厢内异常情况的监控系统，它可以准确监控电梯轿厢内乘客突发的异常行为，避免轿厢内单独乘客出现晕厥而无人施救、多名乘客互施暴力的情况发生。为解决上述技术问题，本专利技术电梯轿厢内异常情况的监控系统的技术解决方案为：包括设置于电梯轿厢内的至少一个3D体感摄影装置，3D体感摄影装置采集人体的视频影像、脸部信息、语音信息，并将视频影像转化为骨架影像，提供原始感测数据流；3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流发送给信号处理装置；信号处理装置包括3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块、异常状态量化模块；3D模型建立及行为状态分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流进行过滤分析，追踪乘客的骨架影像，并以此建立乘客的动态3D模型，实时追踪乘客的行为，并将乘客的动态3D模型与数据库中已有的乘客各种行为的人体3D模型进行比较，确定乘客的具体肢体动作；脸部分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的脸部信息进行乘客脸部识别分析，确定乘客的脸部表情；语音分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的语音信息进行乘客语音识别分析，确定乘客的语音状况；3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块分别将分析结果发送给异常状态量化模块；异常状态量化模块判断乘客的行为动态是否异常或者乘客是否处于危险状态；当信号处理装置的异常状态量化模块判定乘客的行为动态异常或者乘客处于危险状态，向应急处理装置发送指示信号。所述3D体感摄影装置具有用于识别面部表情和动作的彩色摄像头、深度传感器、红外追踪装置和用于语音识别的多点阵列麦克风。所述3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流还发送给视频图像传输模块，视频图像传输模块将原始感测数据流中的视频影像信息发送给电梯监控中心进行显示。所述3D体感摄影装置还采集人体的生理健康信息；所述信号处理装置04还包括生理健康分析模块；生理健康分析模块对3D体感摄影装置03提供的原始感测数据流中的生理健康信息进行生理健康状态分析，确定乘客的生理健康状况，并将分析结果发送给异常状态量化模块；异常状态量化模块根据乘客的具体肢体动作、脸部表情、语音状况、生理健康状况，判断乘客的行为动态是否异常或者乘客是否处于危险状态。所述应急处理装置包括指示信号处理模块，指示信号处理模块接收信号处理装置的异常状态量化模块发送的指示信号，并将指示信号分别发送给远程报警呼救模块、电梯运行控制模块；远程报警呼救模块根据指示信号发出报警呼救信号并发送给电梯监控中心；电梯监控中心将报警呼救信号发送给救援机构和/或通知乘客家属；电梯运行控制模块控制电梯轿厢的运行，使电梯轿厢停靠至最近楼层或基站，同时电梯运行控制模块指示设置于电梯轿厢内的语音播报机构发出语音播报信号。所述信号处理装置连接电梯故障监控设备；电梯故障监控设备将故障报警信号发送给信号处理装置，信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：包括设置于电梯轿厢内的至少一个3D体感摄影装置，3D体感摄影装置采集人体的视频影像、脸部信息、语音信息，并将视频影像转化为骨架影像，提供原始感测数据流；3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流发送给信号处理装置；信号处理装置包括3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块、异常状态量化模块；3D模型建立及行为状态分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流进行过滤分析，追踪乘客的骨架影像，并以此建立乘客的动态3D模型，实时追踪乘客的行为，并将乘客的动态3D模型与数据库中已有的乘客各种行为的人体3D模型进行比较，确定乘客的具体肢体动作；脸部分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的脸部信息进行乘客脸部识别分析，确定乘客的脸部表情；语音分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的语音信息进行乘客语音识别分析，确定乘客的语音状况；3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块分别将分析结果发送给异常状态量化模块；异常状态量化模块判断乘客的行为动态是否异常或者乘客是否处于危险状态；当信号处理装置的异常状态量化模块判定乘客的行为动态异常或者乘客处于危险状态，向应急处理装置发送指示信号。...

【技术特征摘要】
1.一种电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：包括设置于电梯轿厢内的至少一
个3D体感摄影装置，3D体感摄影装置采集人体的视频影像、脸部信息、语音信息，并将视
频影像转化为骨架影像，提供原始感测数据流；3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流
发送给信号处理装置；
信号处理装置包括3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块、异
常状态量化模块；
3D模型建立及行为状态分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流进行过滤分
析，追踪乘客的骨架影像，并以此建立乘客的动态3D模型，实时追踪乘客的行为，并将乘客
的动态3D模型与数据库中已有的乘客各种行为的人体3D模型进行比较，确定乘客的具体肢
体动作；
脸部分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的脸部信息进行乘客脸部识
别分析，确定乘客的脸部表情；
语音分析模块对3D体感摄影装置提供的原始感测数据流中的语音信息进行乘客语音识
别分析，确定乘客的语音状况；
3D模型建立及行为状态分析模块、脸部分析模块、语音分析模块分别将分析结果发送给
异常状态量化模块；异常状态量化模块判断乘客的行为动态是否异常或者乘客是否处于危险
状态；
当信号处理装置的异常状态量化模块判定乘客的行为动态异常或者乘客处于危险状态，
向应急处理装置发送指示信号。
2.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述3D体感
摄影装置具有用于识别面部表情和动作的彩色摄像头、深度传感器、红外追踪装置和用于语
音识别的多点阵列麦克风。
3.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述3D体感
摄影装置将所采集的原始感测数据流还发送给视频图像传输模块，视频图像传输模块将原始
感测数据流中的视频影像信息发送给电梯监控中心进行显示。
4.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述3D体感
摄影装置还采集人体的生理健康信息；所述信号处理装置04还包括生理健康分析模块；生理
健康分析模块对3D体感摄影装置03提供的原始感测数据流中的生理健康信息进行生理健康
状态分析，确定乘客的生理健康状况，并将分析结果发送给异常状态量化模块；异常状态量
化模块根据乘客的具体肢体动作、脸部表情、语音状况、生理健康状况，判断乘客的行为动

\t态是否异常或者乘客是否处于危险状态。
5.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述应急处理
装置包括指示信号处理模块，指示信号处理模块接收信号处理装置的异常状态量化模块发送
的指示信号，并将指示信号分别发送给远程报警呼救模块、电梯运行控制模块；远程报警呼
救模块根据指示信号发出报警呼救信号并发送给电梯监控中心；电梯监控中心将报警呼救信
号发送给救援机构和/或通知乘客家属；电梯运行控制模块控制电梯轿厢的运行，使电梯轿厢
停靠至最近楼层或基站，同时电梯运行控制模块指示设置于电梯轿厢内的语音播报机构发出
语音播报信号。
6.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述信号处理
装置连接电梯故障监控设备；电梯故障监控设备将故障报警信号发送给信号处理装置，信号
处理装置根据3D体感摄影装置将所采集的原始感测数据流判断电梯轿厢内是否有乘客；如果
有乘客，信号处理装置向应急处理装置发送指示信号。
7.根据权利要求1所述的电梯轿厢内异常情况的监控系统，其特征在于：所述电梯轿厢、
3D体感摄影装置、信号处理装置、应急处理装置、电梯故障监控设备连接可充电的蓄电池。
8.一种电梯轿厢内异常情况的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，当电梯被召唤，3D体感摄影装置开始进行摄像拍照，实时追踪获取电梯轿厢内
乘客的视频影像、脸部信息、语音信息和生理健康信息，并将视频影像转化为骨架影像；
第二步，3D体感摄影装置将实时采集的上述信息连续不断地发送给信号处理装置；信号
处理装置根据实时骨架影像信息建立乘客的动态3D模型，以确定乘客的行为...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢厚坤，
申请(专利权)人：三菱电机上海机电电梯有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31