一种视觉通行闸机装置、系统及通行方法与流程

本发明涉及闸机通行，具体涉及一种视觉通行闸机装置、系统及通行方法。

背景技术：

1、传统的闸机大多数是采用多组对射式传感器检测目标(包括人员和物体)通行，一般需要16－18组，各组对射式传感器分布在闸机上。闸机对于目标检测识别的分辨率就是对射式传感器的组数，采用16－18组的对射式传感器，则意味着目标检测识别的分辨率为16－18个点。这样的分辨率存在无法满足检测识别目标的需求，特别是对于较大尺寸闸机来说更是如此。目前闸机构成的通道长度最短不能短于1.8m(米)，一般为2m，可满足多人同时在通道内部移动。但现有的采用这种对射式传感器由于分辨率的问题，往往无法精确识别目标为行人还是物体，也无法对不同的目标实现不同的通行策略。例如，对于身体正常(能够正常行走)和残障人员(如轮椅残疾人员)无法实行不同的通行策略。又如，无法对敏感的特别人员采取异于正常人员的通行策略，例如对于孕妇，目前仍然采用与正常人员完全相同的通行策略。其他的，诸如反向闯入、尾随等异常行为的检测能力偏弱，又如无法识别随同的儿童，儿童必须在成人前通过。

2、采用对射式传感器还存在的一个不足是，若需要提高分辨率或者实现更好效果的通行策略，意味着需要修改对射式传感器的分布安装，由于对射式传感器是以硬件方式安装在闸机上的。当需要进行修改时，修改非常麻烦，所带来的工程量和成本都是较大的。也不利于闸机的小型化，需要占用更多的空间。

3、另外，为了避免采用对射式传感器的闸机，现有技术也有部分基于双目视觉传感器或3d结构光技术实现的闸机。例如，公告号为cn113240829a的中国发明申请，基于双目视觉传感器是通过三角测距方法计算目标到相机的距离，同一目标在左右两个相机的成像的图像中位置是存在差异的，这种位置差能够反映到图像的像素差，进而基于像素差推算出距离来实现通行策略。但这种方案本质是采用被动发光的原理实现的，在光线有差异的场景下，其精度和深度信息偏差较大，导致目标检测识别存在较高的失败率和错误率。

4、基于3d结构光技术实现的闸机如公告号为cn112927400a的中国发明申请，其避免了采用被动光方案的缺陷。结构光技术属于主动立体视觉技术，通过激光投射器投射出带有形状的光，这个形状光照射在目标物上发生形变，基于形变推算出距离。虽然是采用主动发光技术，相比于被动光的方案，其在光线有差异的场景下提高了精度和深度，但依然受到周围环境影响。更为关键的是，3d结构光技术受制于最大视场角小于90度，一台3d结构光相机不能完全覆盖闸机的进出通道，因此需要采用至少两台3d结构光相机并对两台相机拍摄的图像作拼接，需要额外增加图像拼接算法。另外，采用两台3d结构光相机使得感应式通行逻辑组件体积较大，安装复杂并且成本上价格昂贵。因此，采用3d结构光方案，无论在硬件上还是软件上均需要增加额外的成本，方案变得更复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种视觉通行闸机装置，其能够解决背景技术所提到的问题；

2、本发明的目的之二是提供一种视觉通行闸机系统，其能够解决背景技术所提到的问题；

3、本发明的目的之三是提供一种基于视觉通行闸机装置的通行方法，其能够解决背景技术所提到的问题。

4、实现本发明的目的之一的技术方案为：一种视觉通行闸机装置，包括，

5、闸机，闸机包括相对设置的第一闸机和第二闸机，第一闸机和第二闸机之间构成闸机通道，第一闸机和第二闸机上设置有阻挡机构，阻挡机构位于闸机通道上，阻挡机构用于以物理方式允许和禁止目标通过闸机通道，

6、感应式通行逻辑组件，感应式通行逻辑组件安装于闸机通道上方，且与闸机通信连接，通过感应式通行逻辑组件检测并判断目标在闸机通道内的通行行为，生成通行逻辑信号，并发送给闸机的阻挡机构。

7、进一步地，所述感应式通行逻辑组件包括通信连接的3d tof相机和数据处理器。

8、进一步地，所述感应式通行逻辑组件还包括rgb相机，rgb相机与数据处理器通信连接。

9、进一步地，所述3d tof相机在h方向的拍摄覆盖角度能够覆盖沿轴向的闸机通道的整个范围，在v方向的拍摄角度能够覆盖在水平方向的闸机通道的整个范围，闸机通道的整个范围包括第一闸机和第二闸机的自身以及闸机通道自身。

10、进一步地，所述感应式通行逻辑组件与第一闸机和第二闸机中之一者通信连接。

11、进一步地，第一闸机和第二闸机内均设置有一个交换机、一个驱动组件，交换机与驱动组件通信连接，交换机通过以太网与感应式通行逻辑组件通信连接，驱动组件与阻挡机构通信连接，驱动组件用于驱动阻挡机构打开和关闭。

12、实现本发明的目的之二的技术方案为：一种视觉通行闸机系统，包括所述的两个以上的视觉通行闸机装置，各个视觉通行闸机装置采用总线型拓扑结构连接成网络，单个视觉通行闸机装置内的第一闸机和第二闸机采用总线型拓扑结构通信连接在一起，单个的第一闸机和第二闸机内，驱动组件、感应式通行逻辑组件、阻挡机构均与交换机采用星型拓扑结构连接在一起。

13、实现本发明的目的之三的技术方案为：一种基于所述的视觉通行闸机装置的通行方法，包括以下步骤：

14、当3d tof相机检测到目标进入闸机通道，3d tof相机追踪多个目标，并计算出各个目标当前位置和高度信息，并基于位置和高度信息判断目标为人员或物体，

15、当判断目标为人员时，rgb相机采集目标的彩色图像，基于彩色图像识别目标的人员类别，人员类别包括成人、儿童、残障人员中的一种或多种，成人中是否有孕妇，

16、当判断目标为物体时，rgb相机采集目标的彩色图像，基于彩色图像识别目标的物体类别，物体类别包括拉杆箱、婴儿车、轮椅、帽子、雨伞中的一种或多种，

17、基于识别出的人员类别和/或物体类别，生成不同的通行逻辑信号，以执行不同的通行策略。

18、本发明的有益效果为：本发明相比于传统的闸机，能够不受限于光线差异、周围环境影响，能够很好地精准识别目标，从而基于精准识别结果生成相对应的通行逻辑信号，从而执行不同的通行策略，能够更好满足场景需求，提高用户体验。此外，在需要更新或替换新的通行方案时，无需如传统采用对射式传感器那样需要硬件拆装来进行更换，只需要在软件上更新相对应的策略即可，维护方便，并且在软件上不需要额外的软件算法，硬件上也能够有效减少闸机体积。还能够通过总线型拓扑结构和星型拓扑结构相结合实现了闸机的稳定性、可靠性和实时性。

技术特征：

1.一种视觉通行闸机装置，其特征在于，包括，

2.根据权利要求1所述的视觉通行闸机装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的视觉通行闸机装置，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的视觉通行闸机装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的视觉通行闸机装置，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的视觉通行闸机装置，其特征在于，

7.一种视觉通行闸机系统，其特征在于，包括如权利要求6所述的两个以上的视觉通行闸机装置，各个视觉通行闸机装置采用总线型拓扑结构连接成网络，单个视觉通行闸机装置内的第一闸机和第二闸机采用总线型拓扑结构通信连接在一起，单个的第一闸机和第二闸机内，驱动组件、感应式通行逻辑组件、阻挡机构均与交换机采用星型拓扑结构连接在一起。

8.一种基于权利要求3－4任一项所述的视觉通行闸机装置的通行方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种视觉通行闸机装置，包括，闸机，闸机包括相对设置的第一闸机和第二闸机，第一闸机和第二闸机之间构成闸机通道，第一闸机和第二闸机上设置有阻挡机构，阻挡机构位于闸机通道上，阻挡机构用于以物理方式允许和禁止目标通过闸机通道，感应式通行逻辑组件，感应式通行逻辑组件安装于闸机通道上方，且与闸机通信连接，通过感应式通行逻辑组件检测并判断目标在闸机通道内的通行行为，生成通行逻辑信号，并发送给闸机的阻挡机构。本发明不受限于光线差异、周围环境影响，能够很好地精准识别目标，从而基于精准识别结果生成相对应的通行逻辑信号，从而执行不同的通行策略，能够更好满足场景需求，提高用户体验。技术研发人员：陈成,陈志锋,黄汉亮,张上友,李茂,陈明康受保护的技术使用者：广州新科佳都科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6