基於視覺資訊的門開關狀態識別系統
1 前言（含研究目的及意義）
我國城市化發展步伐加快，人們對地鐵的需求快速增加，地鐵作為現代化交通工具中的重要組成部分，地鐵的安全效能也將越來越受大家關注。為此，我們研究了一種基於視覺資訊的開關門的狀態識別設計方案。基於視覺資訊的門開關狀態識別系統的基礎資料是實時的地鐵門開關的狀態資訊。只有在實時的門開關狀態資訊的支援下，識別系統才能夠充分發揮作用，保證地鐵的安全。
我們利用計算機視覺，從其產生就成為二維影象識別和分析的工具，作為人類視覺的模擬，視資訊成為它的處理物件。視資訊包括諸如形狀、位置、顏色、紋理等影象特徵，計算機視覺對這些影象特徵進行處理的主要任務就是特徵提取，所提取的特徵點具有不變性。基於視覺資訊的門開關狀態識別系統是利用計算機視覺提取影象中的圓或線，從而得到圓的圓心位置或線的位置資訊，用獲取的資訊與地鐵門鎖正常關閉時的狀態資訊作對比，從而來判斷門是否關好。
另外，我們搭建乙個功能完善的識別系統，該系統具有資料庫功能，可以記錄歷史檢測資料，對歷史資料進行視覺化分析，門鎖關閉不正常時自動上傳影象等功能。
2 研究工作的主要內容
2.1
在門鎖內部新增圓點作為標記，通過攝像頭及相關程式來檢測圓點的位置，以此判斷門的開關狀態。在諸如列車、地鐵、電梯等場合，準確無誤地判斷門的開關狀態。本專案通過視覺資訊、非接觸的方法來實現對門的監控，以延長識別系統的壽命以及識別精度。
3 主要成果（含創新點）
3.1由於我們一直忙於專案的相關工作，專案進展較快，如期較好的完成。
目前取得的成果：
（1）已經完成演算法設計部分，且基本定型，包括特徵（圓、線）提取演算法以及門鎖狀態判斷的演算法。
（2）已經解決下位機（arm）與上位機（pc）通訊（串列埠通訊）的問題
（3）已經完成與特徵提取相關的測試工作，包括光源的設定、圓點顏色的選取、攝像頭的選取及安裝位置、圓點的檢測方法等。
演示系統（軟體部分和硬體部分）已經較好的搭建完成，能夠顯示不同的資料引數。
從下位機傳回的資料和在上位機上顯示的截圖
根據傳回的資料的波形圖
創新點：
目前，對於門的開關狀態的識別，多採用感測器的辦法。然而，由於門鎖長期開啟閉合，磨損比較嚴重。採用接觸式的監測辦法，感測器容易損壞，而且門鎖一旦變形，感測器的可靠性就很難保證。
本專案採用非接觸的識別方式，通過視覺資訊來判斷門的開關狀態，以提高可靠性和識別精度。
4 結語
本專案基於視覺資訊，在門鎖內部新增圓點作為標記，通過攝像頭及相關程式來檢測圓點的位置，準確判斷門開關狀態。通過視覺資訊、非接觸的方法來實現對門的監控，以延長識別系統的壽命以及識別精度，大大提高了列車、地鐵、電梯等場合的開關門的安全效能，具有很強的應用性和創新性。
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