基于TOF光场设备的电梯门检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法，方法包括：接收到电梯控制系统发出的检测指令，获取包括电梯门框范围内光场的深度信息图，深度信息图为TOF光场设备对TOF深度数据传感器采集的经由电梯门框范围的光场处理后的深度数据；根据预先获取的原始检测范围图信息，从深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图；根据预先获取的原始检测范围图信息，对采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号；原始检测范围图信息为在范围标定模式下获取的电梯门框对应的灰度图信息。上述方法解决了现有技术中红外光幕技术检测电梯门框时存在盲区的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
基于TOF光场设备的电梯门检测方法
本专利技术涉及电梯门检测
，尤其涉及一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法及电梯门安全检测系统。
技术介绍
电梯门在驱动装置的控制下自动开关，在关闭过程中，如果有乘客或其他物体位于电梯轿门位置，就存在被门碰撞或夹住的风险。根据GB7588-2003中8.7.2.1.1.3的规定，轿门关闭过程中，一个门检测保护装置应检测轿门位置的人或物体，并根据情况自动地停止关门并重新开启。此门检测保护装置的设计难点在于人或物的自动检测部分。当前，电梯门系统安全性能不断提高，门检测方式由机械触板的机械开关动作方式进化至目前普遍使用的红外线光幕方式的非触碰式信号检测方式。光幕检测的结构是在电梯门两边装上红外发射器和接收器，然后发出红外线“织”成光幕。在电梯门关闭过程中，如果有人或者物体接触到光幕，就会隔断红外线，接收器就会做出开门动作。目前常用的电梯门检测红外光幕系统，安装在电梯的两侧轿门上，一侧是发射端光眼，另一侧是接收端检测光眼，每一侧都包括多个光眼，以一定的间隔距离排布并固定在光幕条上。其中发射光眼发出红外光线，检测光眼进行接收，如果光幕中间的红外光被遮挡，就会引起电信号变化，电梯控制系统检测到该电信号变化就会发出指令使电梯门反向开启。发射端光眼和接收端光眼分别安装在左右两扇门板上，并在门板的带动下运动，由于各个检测光眼的发射角是一定的，因此在门关闭的过程中，当发射端检测光眼和接收端检测光眼的距离较大时，一个发射端的检测光眼能同时照射到多个接收端的检测光眼，这时就形成了交叉光，提高检测密度和安全性。但是，关门过程中光程缩短，发射端检测光眼和接收端检测光眼的距离减小时，一个发射光眼只能对应到更少甚至只有一个检测光眼，此时的光线是多道平行光，检测物一旦小于发射端竖直相邻的两个检测光眼之间的物理距离，就无法被检测出来，因此存在一定的检测盲区。目前，电梯门光幕厂家只能通过增加光眼数量、减少竖直相邻的两个光眼之间的物理距离来提高检测准确率、缩小检测盲区，但是无论怎么增加光眼数量，在物理安装空间上无法做到整条光幕条上全部是光眼，盲区不会小到比牵狗绳或裙子系带还细小，容易造成夹人夹物事故。同时红外光幕还存在受环境光和物体颜色材质影响大、体积尺寸大等问题。现有技术红外光幕检测的技术存在的问题如下：1.红外光幕技术的盲区无法避免，只能通过增加检测光眼的数量来加密光栅的条数，减小盲区的尺寸，但是从原理上永远无法消减盲区的存在；同时更多更密集的发射接收光眼也带来了成本问题。2.电梯门逐渐关闭时，发射的散射光线逐渐成为直射光束(光路缩短)，此时光幕系统只能主动关闭部分接受光眼的扫描，造成更大的盲区。因此关门过程中光幕的盲区会逐渐增大，容易造成夹人事故。此外，电梯门顶部和底部由于安装问题，一般都有25mm-150mm的高度，根本就无红外线对射，因此这两部分的盲区也无法消减。3.经常来回运动的电梯门，对安装在电梯门框范围内的检测系统经常造成震动，容易损坏，增加了维保成本，还缩短了产品使用寿命。4.由于黑体会吸收对射的红外线，透明物体会被红外线穿透，从而最终的结果无法检测黑体和玻璃等透明物体，从而造成安全故障。5.在观光电梯，户外电梯应用场合，日光或电梯背景杂光中相似波长的红外光照射到红外接收器，造成虽有物体阻挡，红外光幕仍发出正常接收信号，也形成盲区。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法及电梯门安全检测系统，其解决了现有技术中红外光幕技术检测存在盲区的缺陷。为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：第一方面，本专利技术实施例提供一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法，TOF光场设备安装在电梯框架上且检测视场覆盖电梯门框范围，所述方法包括：接收到电梯控制系统发出的检测指令，获取包括电梯门框范围内光场的深度信息图，所述深度信息图为TOF光场设备对TOF深度数据传感器采集的经由电梯门框范围的光场处理后的深度数据，所述TOF深度数据传感器为所述TOF光场设备的面阵传感器；根据预先获取的原始检测范围图信息，从所述深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图；根据预先获取的原始检测范围图信息，对所述采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号；其中，所述原始检测范围图信息为在范围标定模式下获取的电梯门框对应的灰度图信息。本专利技术实施例中采用TOF光场设备进行电梯门框的门检测保护，可以做到电梯门区域的全域覆盖，没有固有盲区，实现了电梯门框的安全检测，同时，基于预先获取的原始检测范围图信息精确区分电梯门框检测范围，可防止漏报和误报，提高了检测准确率，且降低了成本。可选地，在接收到电梯控制系统发出的检测指令之前，还包括：在所述TOF光场设备处于范围标定模式时，借助于安装设备获取无障碍物时电梯门框对应的原始检测范围图信息；所述原始检测范围图信息包括：电梯门框对应的二维坐标范围、电梯门框的远端范围图和电梯门框的近端范围图；所述远端范围图为TOF光场设备从侧面探测电梯门框内每一个光点的最远深度信息的灰度图；所述近端范围图为TOF光场设备从侧面探测电梯门框内每一个光点的最近深度信息的灰度图。可选地，根据预先获取的原始检测范围图信息，从所述深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图，包括：基于原始检测范围图信息中的二维坐标范围，从所述深度信息图中截取与所述二维坐标范围对应的采样范围图。本专利技术中通过预先获取原始检测范围图信息的方式，以在正常工作模式中精确划分电梯门框检测范围，进而可对电梯门框检测范围的深度数据进行精确分析，使用中很好的降低了计算量，提高了计算速度，保证了检测准确性。可选地，根据预先获取的原始检测范围图信息，对所述采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号，包括：将采样范围图转化为采样范围灰度图；将采样范围灰度图与远端范围图相减，获得远端差值图；判断远端差值图中每一个光点的差值是否均大于设定阈值(该设定阈值可为零或一个较小的误差容忍数值)；若均大于设定阈值，则确定当前电梯门框范围内无障碍物阻挡；否则，判断差值小于等于设定阈值的光点是否达到预设数量，和/或，判断差值小于等于设定阈值的光点所在范围的面积是否达到预设面积，若是，则确定当前电梯门框范围存在障碍物阻挡。可选地，还包括：将采样范围灰度图与近端范围图相减，得到近端差值图；判断近端差值图中对应异常光点的数值，如果该数值大于设定阈值，则确定属于障碍物阻挡；如果所述数值小于等于设定阈值，则确定属于设备故障信息，异常光点为远端差值图中小于等于设定阈值的差值对应的光点。可选地，还包括：在确定存在障碍物阻挡时，向电梯控制系统发送障碍物告警信号；在确定存在设备故障信息时，向电梯控制系统发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法，其特征在于，TOF光场设备安装在电梯框架上且检测视场覆盖电梯门框范围，所述方法包括：/n接收到电梯控制系统发出的检测指令，获取包括电梯门框范围内光场的深度信息图，所述深度信息图为TOF光场设备对TOF深度数据传感器采集的经由电梯门框范围的光场处理后的深度数据，所述TOF深度数据传感器为所述TOF光场设备的面阵传感器；/n根据预先获取的原始检测范围图信息，从所述深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图；/n根据预先获取的原始检测范围图信息，对所述采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号；/n其中，所述原始检测范围图信息为在范围标定模式下获取的电梯门框对应的灰度图信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于TOF光场设备的电梯门检测方法，其特征在于，TOF光场设备安装在电梯框架上且检测视场覆盖电梯门框范围，所述方法包括：
接收到电梯控制系统发出的检测指令，获取包括电梯门框范围内光场的深度信息图，所述深度信息图为TOF光场设备对TOF深度数据传感器采集的经由电梯门框范围的光场处理后的深度数据，所述TOF深度数据传感器为所述TOF光场设备的面阵传感器；
根据预先获取的原始检测范围图信息，从所述深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图；
根据预先获取的原始检测范围图信息，对所述采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号；
其中，所述原始检测范围图信息为在范围标定模式下获取的电梯门框对应的灰度图信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收到电梯控制系统发出的检测指令之前，还包括：
在所述TOF光场设备处于范围标定模式时，借助于安装设备获取无障碍物时电梯门框对应的原始检测范围图信息；
所述原始检测范围图信息包括：电梯门框对应的二维坐标范围、电梯门框的远端范围图和电梯门框的近端范围图；
所述远端范围图为TOF光场设备从侧面探测电梯门框内每一个光点的最远深度信息的灰度图；
所述近端范围图为TOF光场设备从侧面探测电梯门框内每一个光点的最近深度信息的灰度图。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预先获取的原始检测范围图信息，从所述深度信息图中截取与电梯门框范围对应的采样范围图，包括：
基于原始检测范围图信息中的二维坐标范围，从所述深度信息图中截取与所述二维坐标范围对应的采样范围图。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据预先获取的原始检测范围图信息，对所述采样范围图进行分析，判断是否需要向电梯控制系统发送障碍物告警信号或故障告警信号，包括：
将采样范围图转化为采样范围灰度图；
将采样范围灰度图与远端范围图相减，获得远端差值图；
判断远端差值图中每一个光点的差值是否均大于设定阈值；
若均大于设定阈值，则确定当前电梯门框范围内无障碍物阻挡；
否则，判断差值小于等于设定阈值的光点是否达到预设数量，和/或，判断差值小于等于设定阈值的光点所在范围的面积是否达到预设面积，若是，则确定当前电梯门框范围存在障碍物阻挡。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
将采样范围灰度图与近端范围图相减，得到近端差值图；
判断近端差值图中对应异常光点的数值，如果该数值大于设定阈值，则确定属于障碍物阻挡；如果所述数值小于等于设定阈值，则确定属于设备故障信息，异常光点为远端差值图中小于等于设定阈值的差值对应的光点。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
在确定存在障碍物阻挡时，向电梯控制系统发送障碍物告警信号；
在确定存在设备故...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建林，杨晔，
申请(专利权)人：李建林，杨晔，
类型：发明
国别省市：上海;31