自动门立体机器视觉传感器及其传感方法技术

本发明专利技术公开了自动门立体机器视觉传感器及其传感方法，自动门立体机器视觉传感器的传感方法包括步骤S1：将包括第一摄像头和第二摄像头的双目立体机器视觉传感器安装于自动门，并且第一摄像头和第二摄像头均通过数据线与控制器电性连接；步骤S2：通过物体在第一摄像头和第二摄像头上的成像的不同画面位置进行视差比对。本发明专利技术公开的自动门立体机器视觉传感器及其传感方法，其通过双目立体机器视觉传感器检测判断物体的运动状态，从而避免物体静止时自动门开门和物体平行于自动门运动时自动门开门的两种情况，避免了自动门不必要的开动，从而延长了其使用时间，也提高了经济效益。也提高了经济效益。也提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
自动门立体机器视觉传感器及其传感方法


[0001]本专利技术属于自动门传感器
，具体涉及一种自动门立体机器视觉传感器和一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法。

技术介绍

[0002]目前在自动门的开关门方面有两种情况存在着问题，一种是人在门前静止时会自动开门，另一种是人平行走过门前时自动门会打开，然而事实上这两种情况都是不需要开门的。自动门的频繁开动会造成耗电量的增加和自动门折旧率的增加，减短自动门的寿命，使经济效益大大折损。
[0003]公开号为：CN105869241，主题名称为一种基于多普勒雷达的自适应自动门系统及其控制方法的专利技术专利，其技术方案公开了“该系统包括控制单元，人机交互终端、多普勒雷达、执行机构、电机编码器、手动按钮开关、视觉和声觉报警装置，所述多普勒雷达将动态目标信息输送至控制单元，所述电机编码器安装在电机轴上将电机转速信号输送至控制单元，所述控制单元输出开关门信息至控制自动门开启和关闭的执行机构，所述手动按钮开关和人机交互终端输出控制信号至控制单元，所述控制单元输出报警信号至视觉和声觉报警装置”。
[0004]以上述专利技术专利为例，其虽然提及了自动化门，但是其技术方案与本专利技术不同。因此，针对上述问题，予以进一步改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供自动门立体机器视觉传感器及其传感方法，其通过双目立体机器视觉传感器检测判断物体的运动状态，从而避免物体静止时自动门开门和物体平行于自动门运动时自动门开门的两种情况，避免了自动门不必要的开动，从而延长了其使用时间，也提高了经济效益。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供自动门立体机器视觉传感器及其传感方法，其还可以检测多个物体运动，则可以通过多物体累计最早开门时间和最晚关门时间来计算开关门时间，物体可以通过多线程编程解决。
[0007]为达到以上目的，本专利技术提供一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，用于检测物体(优选为人体)的运动状态从而自动门判断是否开门，包括以下步骤：
[0008]步骤S1：将包括第一摄像头和第二摄像头的双目立体机器视觉传感器安装于自动门，并且第一摄像头和第二摄像头均通过数据线与控制器电性连接；
[0009]步骤S2：通过物体在第一摄像头和第二摄像头上的成像的不同画面位置进行视差比对，以得到第一摄像头和第二摄像头的中心位置与物体之间的距离；
[0010]步骤S3：双目立体机器视觉传感器以每秒若干帧的速度不断对所监测区域进行拍照，以获取物体在监测区域的运动状态，并且自动门根据物体的运动状态判断是否开门。
[0011]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S1具体实施为以下步骤：
[0012]步骤S1.1：第一摄像头和第二摄像头按照相同方向间隔预设的距离进行固定摆放；
[0013]步骤S1.2：第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离根据双目立体机器视觉传感器的监测区域进行设置；
[0014]步骤S1.3：双目立体机器视觉传感器按照标定方法进行相机标定。
[0015]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S2具体实施为以下步骤：
[0016]步骤S2.1：相机标定后，双目立体机器视觉传感器获得同一物体在第一摄像头和第二摄像头分别成像后的画面位置；
[0017]步骤S2.2：由于第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离，同一物体在第一摄像头和第二摄像头分别成像后的画面位置产生一定的视差；
[0018]步骤S2.3：双目立体机器视觉传感器根据摄像头成像的像素位置进行视差比对，将标定的视差与距离的进行匹配，以得到第一摄像头和第二摄像头的中心位置与物体之间的距离，并且标定为传感距离。
[0019]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3具体实施为以下步骤：
[0020]步骤S3.1：双目立体机器视觉传感器在t1时刻检测到传感距离为s1，并且在成像上的横坐标为x1；
[0021]步骤S3.2：双目立体机器视觉传感器在t2时刻检测到传感距离为s2，并且在成像上的横坐标为x2；
[0022]步骤S3.3：判断x1和x2之间的偏移量是否达到设定的阈值X，以判断物体的运动状态；
[0023]步骤S3.4：根据步骤S3.1和步骤S3.2获取的数据并且通过公式 v＝(s2-s1)/(t2-t1)获得物体的运动速度v，以判断物体是继续运动还是静止(当人静止的时候，s2＝s1，速度v＝0，计算物体将到达门的时间时会因为分母为0 而报错，从而达到不开门的目的，此外，由于当物体靠近门时，s2<s1,则v<0，若v>0，则是因s2>s1,即物体正在远离门，也不开门)；
[0024]步骤S3.5：根据运动速度v和传感距离s2获得物体达到自动门的时间t；
[0025]步骤S3.6：根据预设的时间量Δt设置自动门的开门时间t-Δt和关门时间t+Δt；
[0026]步骤S3.7：当有多个物体运动时，则通过多物体累计最早开门时间和最晚关门时间来计算开门时间和关门时间(多物体可以通过多线程编程解决)。
[0027]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，步骤S3.3具体实施为以下步骤：
[0028]步骤S3.3.1：如果x1和x2之间的偏移量达到设定的阈值X，则判断物体为平行于自动门进行运动，并且不进行开门动作；
[0029]步骤S3.3.2：如果x1和x2之间的偏移量没有达到设定的阈值X，则判断物体向自动门方向进行前进运动(s2<s1)或后退运动(s2>s1)或静止(s2＝s1)，若物体为前进运动则执行步骤S3.4。
[0030]为达到以上目的，本专利技术还提供一种自动门立体机器视觉传感器，安装于自动门，包括双目立体机器传感器，双目立体机器传感器包括第一摄像头和第二摄像头，其中：
[0031]将包括第一摄像头和第二摄像头的双目立体机器视觉传感器安装于自动门，并且第一摄像头和第二摄像头均通过数据线与控制器电性连接；
[0032]通过物体在第一摄像头和第二摄像头上的成像的不同画面位置进行视差比对，以得到第一摄像头和第二摄像头的中心位置与物体之间的距离；
[0033]双目立体机器视觉传感器以每秒若干帧的速度不断对所监测区域进行拍照，以获取物体在监测区域的运动状态，并且自动门根据物体的运动状态判断是否开门。
[0034]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，第一摄像头和第二摄像头按照相同方向间隔预设的距离进行固定摆放；第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离根据双目立体机器视觉传感器的监测区域进行设置；双目立体机器视觉传感器按照标定方法进行相机标定。
[0035]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，相机标定后，双目立体机器视觉传感器获得同一物体在第一摄像头和第二摄像头分别成像后的画面位置；由于第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离，同一物体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，用于检测物体的运动状态从而自动门判断是否开门，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将包括第一摄像头和第二摄像头的双目立体机器视觉传感器安装于自动门，并且第一摄像头和第二摄像头均通过数据线与控制器电性连接；步骤S2：通过物体在第一摄像头和第二摄像头上的成像的不同画面位置进行视差比对，以得到第一摄像头和第二摄像头的中心位置与物体之间的距离；步骤S3：双目立体机器视觉传感器以每秒若干帧的速度不断对所监测区域进行拍照，以获取物体在监测区域的运动状态，并且自动门根据物体的运动状态判断是否开门。2.根据权利要求1所述的一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，其特征在于，步骤S1具体实施为以下步骤：步骤S1.1：第一摄像头和第二摄像头按照相同方向间隔预设的距离进行固定摆放；步骤S1.2：第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离根据双目立体机器视觉传感器的监测区域进行设置；步骤S1.3：双目立体机器视觉传感器按照标定方法进行相机标定。3.根据权利要求2所述的一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，其特征在于，步骤S2具体实施为以下步骤：步骤S2.1：相机标定后，双目立体机器视觉传感器获得同一物体在第一摄像头和第二摄像头分别成像后的画面位置；步骤S2.2：由于第一摄像头和第二摄像头之间预设的距离，同一物体在第一摄像头和第二摄像头分别成像后的画面位置产生一定的视差；步骤S2.3：双目立体机器视觉传感器根据摄像头成像的像素位置进行视差比对，将标定的视差与距离的进行匹配，以得到第一摄像头和第二摄像头的中心位置与物体之间的距离，并且标定为传感距离。4.根据权利要求3所述的一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，其特征在于，步骤S3具体实施为以下步骤：步骤S3.1：双目立体机器视觉传感器在t1时刻检测到传感距离为s1，并且在成像上的横坐标为x1；步骤S3.2：双目立体机器视觉传感器在t2时刻检测到传感距离为s2，并且在成像上的横坐标为x2；步骤S3.3：判断x1和x2之间的偏移量是否达到设定的阈值X，以判断物体的运动状态；步骤S3.4：根据步骤S3.1和步骤S3.2获取的数据并且通过公式v＝(s2-s1)/(t2-t1)获得物体的运动速度v，以判断物体是继续运动还是静止；步骤S3.5：根据运动速度v和传感距离s2获得物体达到自动门的时间t；步骤S3.6：根据预设的时间量Δt设置自动门的开门时间t-Δt和关门时间t+Δt；步骤S3.7：当有多个物体运动时，则通过多物体累计最早开门时间和最晚关门时间来计算开门时间和关门时间。5.根据权利要求4所述的一种自动门立体机器视觉传感器的传感方法，其特征在于，步骤S3.3具体实施为以下步骤：步骤S3.3.1：如果x1和x2之间的偏移量达到设定的阈值X，则判断物体为平行于自动门
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【专利技术属性】
技术研发人员：王挺，黄宏，
申请(专利权)人：浙江清华长三角研究院，
类型：发明
国别省市：