Способ и система управления лифтами, способ анонимного наблюдения за пассажирами
Группа изобретений относится к области управления и обеспечения безопасности лифта. В способе управления лифтами с видеонаблюдением осуществляют фиксацию видеокадра, ассоциированного с лифтовым холлом, вычисление данных пассажира с возможностью анонимной идентификации каждого пассажира и управление работой лифта с учетом вычисленных данных пассажира. Анализ видеокадра осуществляют посредством цветовой индексации. Система управления лифтами с видеонаблюдением содержит видеокамеру фиксации видеоизображений лифтового холла и дверей лифтов, устройство обработки видеоинформации, содержащее программное обеспечение для видеообработки и устройство управления лифтами. Программное обеспечение выполнено с возможностью анализа цветовой индексации. В способе анонимного наблюдения за пассажирами в системе с видеонаблюдением при вводе вызова и указании этажа назначения осуществляют назначение пассажиру определенной кабины лифта посредством запрошенного этажа назначения, создание цветовой гистограммной сигнатуры пассажира, идентифицирующей пассажира. На основе созданной цветовой гистограммной сигнатуры производится вычисление параметров пассажира и управление работой лифта, основанное на вычисленных параметрах пассажира. Достигается повышение эффективности работы лифта. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в целом относится к области управления и обеспечения безопасности лифта и в частности к созданию системы лифта, использующей видеонаблюдение, обеспечивающее анонимное наблюдение за пассажирами лифта для усовершенствования управления отправлением лифтов и управления дверями лифта.
Уровень техники
Качество работы лифта, в понимании пассажиров, определяется рядом факторов. Для обычного пассажира лифта наиболее важным фактором является время. По мере того, как сокращаются временные параметры, определяющие работу лифта, растет удовлетворенность пассажиров его работой. Общее время, которое пассажир связывает с использованием лифта, может быть разбито на три временных интервала.
Первый временной интервал представляет собой время, которое пассажир проводит в ожидании прибытия лифта в лифтовом холле, далее называемое "временем ожидания". Как правило, время ожидания начинается с момента, когда пассажир нажимает кнопку вызова лифта, и заканчивается, когда лифт прибывает к этажу пассажира. Второй временной интервал представляет собой "время срабатывания двери" или промежуток времени, когда двери лифта открыты, позволяя пассажирам войти в кабину лифта или выйти из нее. Было бы полезно свести к минимуму промежуток времени, в течение которого двери лифта остаются открытыми, после того как все ожидающие пассажиры вошли в кабину лифта или вышли из нее. Третий временной интервал представляет собой "время движения" или количество времени, проводимое пассажиром в лифте. Если в лифте едет несколько пассажиров, то время движения также может включать остановки на промежуточных этажах.
Для минимизации общего времени, связанного с использованием лифта, был разработан ряд систем и алгоритмов. Например, обычные системы лифта с кнопочным вызовом начинают заменяться системами с вводом вызова с указанием этажа назначения. В системе с вводом вызова с указанием этажа назначения пользователь должен указать этаж назначения, обычно на киоске или терминале, примыкающем к лифтовому холлу. С учетом текущего состояния кабин лифта (включая расположение и назначенные этажи) система управления лифта назначает пользователя определенной кабине лифта. Алгоритмы, используемые системами ввода вызова с указанием этажа назначения при распределении кабин лифта по отдельным пассажирам, направлены на улучшение работы лифта, включая минимизацию времени ожидания и времени движения пассажиров лифта. Эффективное назначение кабин лифта конкретным пользователям усовершенствует работу лифта, хотя использование систем ввода вызова с указанием этажа назначения создает новые препятствия в достижении эффективности, например в ситуации, когда кабина назначена пользователю, который затем решает не использовать лифт, или останавливается поговорить в лифтовом холле в течение продолжительного промежутка времени. Несмотря на отсутствие пассажира, назначенная кабина лифта будет продолжать двигаться к назначенному этажу в соответствии с введенным вызовом пассажира, снижая эффективность работы системы. Аналогично, пассажир, входя в кабину лифта, не имеющую назначения, может попасть на другой этаж, в результате чего потребуется дополнительная работа лифта, чтобы доставить пассажира на нужный этаж. Таким образом, существует необходимость в разработке системы, в частности системы, в которой могли быть исправлены некоторые из недостатков, присущих системам с вводом вызова с указанием этажа назначения, в результате чего повысится эффективность работы лифта.
Многие системы лифтов объединены с системами управления доступом и обеспечения безопасности. Целью этих систем является обнаружение и, если возможно, предотвращение доступа несанкционированных пользователей в охраняемые зоны. Поскольку лифты являются устройствами доступа в различные места внутри здания, двери и кабины лифтов хорошо подходят для осуществления управления доступом. В системах, использующих ввод вызова с указанием этажа назначения, также важно гарантировать пассажирам вход в назначенную кабину лифта (т.е. кабину лифта, назначенную для доставки их на требуемый этаж назначения). Поэтому желательно, чтобы система лифта обеспечивала управление доступом, а также гарантировала, что пассажиры войдут в нужную кабину лифта.
Раскрытие изобретения
В настоящем изобретении система отправки и управления лифтами, использующая видеонаблюдение, для улучшения работы лифтов обеспечивает анонимное наблюдение за пассажирами. Система видеонаблюдения включает видеопроцессор, для получения входного видеосигнала, соединенный по меньшей мере с одной видеокамерой, установленной для осуществления наблюдения пространства перед дверями лифта. В видеопроцессоре используется алгоритм цветовой индексации для анонимной идентификации и наблюдения за пассажирами лифта при их движении в лифтовом холле. На основе данных анонимной идентификации, система обработки видеоинформации рассчитывает ряд параметров и обеспечивает ими систему управления лифтами. Эти параметры используются системой управления лифтами для эффективного управления отправкой кабин, управления открыванием и закрыванием дверей кабин лифта и для обеспечения выполнения мер безопасности с целью предотвращения попадания несанкционированных пользователей на этажи с ограниченным доступом.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ управления лифтами с видеонаблюдением, включающий фиксацию видеокадра, ассоциированного с лифтовым холлом, анализ видеокадра посредством цветовой индексации для анонимной идентификации пассажиров в лифтовом холле, вычисление данных пассажира с возможностью анонимной идентификации каждого пассажира и управление работой лифта с учетом вычисленных данных пассажира.
В способе анализ видеокадра может включать обнаружение пассажиров на видеокадре при идентификации объектов переднего плана, создание цветовой гистограммы каждого обнаруженного на видеокадре пассажира, сравнение созданной цветовой гистограммы с хранящимися в памяти цветовыми гистограммными сигнатурами и анонимную идентификацию каждого обнаруженного пассажира посредством сравнения цветовых гистограмм каждого обнаруженного пассажира и сохраненных цветовых гистограммных сигнатур.
В способе создание цветовой гистограммы может включать классификацию каждого пиксела обнаруженного пассажира посредством цвета пиксела с группированием близких цветов в соответствующие столбцы, образуя цветовую гистограмму.
В вышеописанном способе создание цветовой гистограммы может включать классификацию каждого пиксела обнаруженного пассажира посредством цвета пиксела и цвета смежных пикселов с группированием одинаково идентифицированных пикселов в соответствующие столбцы, образуя цветовую гистограмму.
В способе анализ видеокадра также может включать идентификацию каждого пассажира посредством данных о местоположении, идентифицированных пассажиром, сохраненных в предыдущем кадре.
Вычисление данных пассажира в способе может включать вычисление по меньшей мере одного параметра пассажира, выбранного из группы, включающей местоположение, скорость, направление, ожидаемое время прибытия и факт входа в лифт.
Управление работой лифта в способе согласно изобретению может включать управление по меньшей мере одной функцией, выбранной из группы, включающей открывание и закрывание двери лифта, отправление лифта и обеспечение безопасности лифта.
Изобретение предлагает также систему управления лифтами с видеонаблюдением, включающую видеокамеру фиксации видеоизображений лифтового холла и дверей лифтов в поле обзора видеокамеры, устройство обработки видеоинформации, связанное с видеокамерой получения видеоизображений, содержащее программное обеспечение для видеообработки, выполненное с возможностью анализа цветовой индексации, при этом устройство обработки видеоинформации идентифицирует пассажиров посредством анализа с использованием цветовой индексации и вычисляет параметры пассажира, ассоциированные с каждым идентифицированным пассажиром, и устройство управления лифтами, связанное с устройством обработки видеоинформации для получения вычисленных параметров, при этом устройство управления лифтами управляет по меньшей мере одной из функций лифта, включающих отправление лифта и управление дверями на основе параметров пассажира, предоставленных устройством обработки видеоинформации.
Система, в которой устройство обработки видеоинформации может включать запоминающее устройство и видеопроцессор, выполненный с возможностью анализа цветовой индексации, включающего вычисление цветовых гистограммных сигнатур каждого пассажира и их хранение в запоминающем устройстве.
Система, в которой анализ цветовой индексации, выполняемый видеопроцессором, может также включать вычисление текущей цветовой гистограммы каждого объекта, обнаруженного в текущем видеокадре, и сравнение цветовых гистограммных сигнатур, хранящихся в памяти, с текущими цветовыми гистограммами для идентификации пассажиров в текущем видеокадре.
В системе данные пассажира, вычисленные видеопроцессором, могут быть основаны на идентификации пассажира в текущем видеокадре.
В системе данные пассажира, вычисленные видеопроцессором, согласно предлагаемому изобретению, могут быть основаны также и на идентификации пассажира в последующих видеокадрах.
Данные пассажира, вычисленные видеопроцессором, в системе могут включать по меньшей мере один параметр выбранный из группы, включающей местоположение, скорость, направление и ожидаемое время прибытия идентифицированного пассажира.
Дополнительно система может включать киоск ввода вызова с указанием этажа назначения, введенного пассажиром, и передачу этажа назначения в устройство управления лифтами, назначающее для пассажира кабину лифта.
Согласно изобретению устройство обработки видеоинформации в системе может включать запоминающее устройство и видеопроцессор выполнения анализа цветовой индексации, выполняющего вычисление цветовой гистограммной сигнатуры каждого пассажира при получении информации от устройства управления лифтами сданных этажа назначения, введенных пассажиром в киоске ввода вызова с указанием этажа назначения, при этом цветовая гистограммная сигнатура сохраняется в запоминающем устройстве.
Предлагается также способ анонимного наблюдения за пассажирами в системе с вводом вызова с указанием этажа назначения с видеонаблюдением, включающий получение запроса от пассажира о поездке в лифте на назначенный этаж, назначение пассажиру определенной кабины лифта посредством запрошенного этажа назначения, создание цветовой гистограммной сигнатуры пассажира, идентифицирующей пассажира, наблюдение за движением пассажира в лифтовом холле на основе созданной цветовой гистограммной сигнатуры, ассоциируемой с пассажиром, вычисление параметров пассажира, ассоциируемых с пассажиром на основе идентификации пассажира и управление работой лифта, основанное на вычисленных параметрах пассажира.
В вышеописанном способе создание цветовой гистограммной сигнатуры может включать классификацию пикселов, представляющих пассажира, основанную на цвете в одном или более столбцах, при этом количество пикселов может соответствовать определенному цветовому интервалу.
Способ, в котором создание цветовой гистограммной сигнатуры может также включать классификацию пикселов, представляющих пассажира, основанную на цвете пиксела и цвете смежных пикселов в одной или более столбцах, каждый из которых может сохранять количество пикселов, соответствующее определенному цветовому интервалу.
В вышеописанном способе наблюдение за движением пассажира в лифтовом холле может включать обнаружение пассажиров в текущем видеокадре посредством идентификации объектов переднего плана, создание цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира, сравнение цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира с сохраненными цветовыми гистограммными сигнатурами и идентификацию каждого обнаруженного пассажира по результатам сравнения цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира в текущем кадре с сохраненными цветовыми гистограммными сигнатурами.
В способе, согласно предлагаемому изобретению, вычисление параметров пассажира может включать вычисление по меньшей мере одного параметра пассажира, выбранного из группы, включающей местоположение, скорость, направление, ожидаемое время прибытия и факт входа в кабину лифта.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана функциональная структурная схема системы анонимного наблюдения за пассажирами, используемая в лифтовом холле.
На Фиг.2 представлена по операциям блок-схема управления лифтом, в основе которого лежит система наблюдения за пассажирами, и индексации пассажиров.
На Фиг.3 представлена блок-схема, которая иллюстрирует алгоритм, используемый для выполнения анонимного наблюдения за пассажирами и индексации пассажиров.
На Фиг.4 и 5 приведены полученные цветовые гистограммные сигнатуры двух пассажиров лифта.
Осуществление изобретения
В настоящем изобретении обеспечивается анонимная индексация и наблюдение за пассажирами лифта с использованием анализа результатов видеонаблюдения. Анонимная индексация позволяет наблюдать и сопровождать движение пассажиров лифта без фактической идентификации каждого пассажира (т.е. посредством идентификационных карт, например идентификация по радиочастотам персональной карточки - RFID). В настоящем изобретении для идентификации пассажиров лифта используются алгоритмы цветовой индексации, которые идентифицируют пассажиров на основе цвета одежды пассажиров. На основе исходного индекса цвета или цветовой сигнатуры, ассоциируемой с конкретным пассажиром, этот пассажир может обнаруживаться и за ним может вестись наблюдение, когда он движется по лифтовому холлу и входит в определенный лифт. С использованием данных наблюдения, полученных системой анонимной индексации и наблюдения за пассажирами по настоящему изобретению, улучшается работа лифта и повышается безопасность.
На Фиг.1 представлен вариант выполнения системы управления лифтом, использующей видеонаблюдение, которая работает совместно с системой, использующей ввод вызова с указанием этажа назначения. Система включает видеокамеру 10, видеосервер 12, содержащий видеопроцессор 14 и устройство 16 памяти, систему 18 отправки и управления лифтами ("система управления лифтами"), киоск 20 ввода вызова с указанием этажа назначения ("киоск"), содержащий дисплей 22 и клавиатуру 24, а также четыре двери лифта (каждая ассоциирована с определенной кабиной лифта), обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4 (вместе "лифты") и расположенные в лифтовом холле 26. На Фиг.1 также показаны два пассажира, обозначенные "А" и "В". Пассажир А находится у киоска 20, а пассажир В движется по лифтовому холлу 26.
В отличие от лифтов с кнопками вызова, в которых пользователь должен нажать кнопку, расположенную вблизи дверей лифта для вызова лифта, в системе с вводом вызова с указанием этажа назначения улучшение работы достигается тем, что пользователи должны вводить требуемый этаж (этаж назначения) на киоске 20. Необходимый пользователю этаж назначения передается от киоска 20 в систему 18 управления лифтами. С учетом ряда факторов система 18 управления лифтами назначает пользователю конкретную кабину лифта и сообщает пользователю у киоска 20 назначенную кабину.
Помимо использования системой 18 алгоритмов для соответствующего распределения пользователей по кабинам лифта, система 18 управления лифтами также получает данные о местонахождении и движении пассажира (включая ожидаемое время прибытия к назначенной кабине лифта) от видеосервера 12 для дальнейшего усовершенствования работы лифта и повышения безопасности. Видеокамера 10 фиксирует видеоданные, относящиеся к лифтовому холлу 26, и передает видеоданные на видеосервер 12 для обработки, подробности которой будут описаны далее. Вкратце, видеопроцессор 14 использует алгоритм цветовой индексации для анонимной идентификации пассажиров в лифтовом холле 26. Благодаря однозначной идентификации каждого пассажира видеосервер 12 может рассчитать ряд параметров, ассоциируемых с каждым пассажиром. Например, могут быть определены местоположение, направление и скорость движения, и ожидаемое время прибытия к назначенному лифту. Кроме того, благодаря наблюдению за каждым пассажиром система 18 управления лифтами может определить, вошел ли конкретный пассажир в назначенную кабину лифта. Эти параметры передаются в систему 18 управления лифтами, которая использует данные о пассажирах для принятия решений, касающихся эффективного использования ресурсов лифтов.
На Фиг.2 представлена по операциям блок-схема управления лифтом, иллюстрирующая взаимодействие между пассажиром и системой управления лифтами, использующей видеонаблюдение, показанной на Фиг.1. На операции 30 лицо, желающий воспользоваться лифтом (например, пассажир А), подходит к киоску 20 и получает предложение ввести этаж назначения. На операции 32 этаж назначения, введенный пассажиром, передается в систему 18 управления лифтами. На операции 34 система 18 управления лифтами на основе ряда параметров эффективности работы определяет, какая из кабин лифта должна быть назначена для транспортировки пассажира, находящегося у киоска 20, к требуемому этажу. На операции 36 информация о назначенном лифте сообщается пользователю у киоска 20, который предлагает пассажиру следовать к дверям лифта (какой-либо из 1, 2, 3, 4) и ожидать назначенной кабины лифта.
На операции 38 (не обязательно после того, как кабина лифта будет назначена пользователю киоска) видеосервер 12 получает сообщение о присутствии пассажира у киоска 20 и команду о создании цветовой гистограммной сигнатуры пользователя киоска. В показанном на Фиг.1 варианте выполнения система 18 управления лифтами передает запрос на видеосервер 12, уведомляя видеосервер 12 о присутствии пользователя у киоска 20 и давая команду видеосерверу 12 создать цветовую гистограммную сигнатуру для пользователя киоска. Выдавая команду видеосерверу 12 на создание цветовой гистограммной сигнатуры система 18 управления лифтами может также сообщить видеосерверу 12 номер кабины лифта (и соответствующих дверей лифта), назначенной пользователю киоска. Как будет описано ниже, это дает возможность видеосерверу рассчитать параметры пассажира, относящиеся к ожидаемому времени прибытия к назначенной кабине лифта. Система 18 управления лифтами также может использовать обозначение (например, "пассажир А"), которое однозначно идентифицирует пользователя киоска. Это обозначение позволяет видеосерверу 12 передавать информацию о пассажире (например, местоположение, скорость, направление и время прибытия к назначенной кабине лифта) в систему 18 управления лифтами. Например, видеосервер 12 может передать в систему 18 управления лифтами параметры пассажира, ассоциированные с обоими пассажирами А и В.
В других вариантах выполнения, киоск 20 может передавать команду на создание цветовой гистограммной сигнатуры прямо на видеосервер 12 либо видеосервер 12 может автоматически определить, когда пользователь приближается к киоску 20, и создать цветовую гистограммную сигнатуру без получения команды от системы 18 управления лифтами или киоска 20.
На операции 40, видеосервер 12 использует входной видеосигнал, получаемый от видеокамеры 10, для создания цветовой гистограммной сигнатуры пассажира, находящегося у киоска. Алгоритм, используемый для создания цветовой гистограммной сигнатуры, более подробно рассмотрен применительно к Фиг.3, описанной ниже. Вкратце, цветовая гистограммная сигнатура позволяет видеосерверу 12 однозначно идентифицировать пассажира, когда он или она движется по лифтовому холлу 26. Например, на Фиг.1 видеосервер 12 должен получить команду от системы 18 управления лифтами на создание цветовой гистограммной сигнатуры для пассажира А. Пример цветовой гистограммной сигнатуры, созданной для пассажира А, показан на Фиг.4. Цветовая гистограммная сигнатура также может быть создана для пассажира В (например, когда пассажир В вводит этаж назначения на киоске 20), соответствующий пример показан на Фиг.5. Благодаря различиям в одежде цветовая гистограммная сигнатура, созданная для пассажира А, однозначно различима с цветовой гистограммной сигнатурой, созданной для пассажира В, что позволяет видеосерверу 12 однозначно идентифицировать обоих пассажиров в лифтовом холле 26. На операции 42 видеосервер 12 сохраняет цветовую гистограммную сигнатуру, созданную для пользователя киоска (пассажир А), в устройстве 16 памяти.
На операции 44 видеосервер 12 использует сохраненную цветовую гистограммную сигнатуру, полученную на операции 40, для однозначной идентификации и наблюдения за пассажирами в лифтовом холле 26. Видеосервер 12 идентифицирует пассажира (более детально описано применительно к Фиг.3) путем сопоставления хранящейся в памяти цветовой гистограммной сигнатуры с цветовыми гистограммными данными, вычисленными по текущим видеоданным (т.е. последним зафиксированным видеокадрам). Сравнивая хранящуюся в памяти цветовую гистограммную сигнатуру с текущими данными цветовых гистограмм, видеосервер 12 может однозначно идентифицировать пассажиров. Например, сравнение текущей цветовой гистограммы, полученной для пассажира В и хранящейся в памяти цветовой гистограммной сигнатуры, ранее созданной для пассажира В, дает совпадение, которое позволяет видеосерверу 12 анонимно наблюдать или следить за пассажиром В в пределах лифтового холла 26.
На операции 46 на основе наблюдаемого местоположения пассажира (а также ранее наблюдаемых местоположений пассажира) в отношении этого пассажира может быть определен ряд параметров, например местоположение, скорость и направление движения. Например, идентифицируя пассажира и наблюдая за пассажиром В в последующих кадрах можно определить скорость и направление движения пассажира В. В этом случае видеосервер 12 определяет, что пассажир В движется в направлении, показанном стрелкой 28 (как показано на Фиг.1). Используя эту информацию, можно рассчитать другие параметры или показатели, например ожидаемое время прибытия пассажира к назначенной кабине лифта. В одном варианте выполнения, эти вычисления выполняются видеосервером 12, после чего передаются в систему 18 управления лифтами. В других вариантах видеосервер 12 может отвечать за идентификацию пассажиров и определение их соответствующих местоположений, оставляя вычисления, касающиеся направления движения и ожидаемого времени прибытия для системы 18 управления лифтами.
На операции 48 система 18 управления лифтами использует параметры, поступающие от видеосервера 12 (например, ожидаемое время прибытия), для принятия решений, относящихся к отправлению кабин при диспетчерском обслуживании и управлении кабинами лифта. Например, в ситуации, когда кабина лифта достигла этажа, на котором находится пассажир, и пассажир движется в направлении назначенных дверей лифта, система 18 управления лифтами дает команду дверям лифта оставаться открытыми до тех пор, пока пассажир не подойдет и не войдет в назначенную кабину лифта. Это свойство гарантирует, что инвалид или престарелый пассажир, для которого требуется больше времени, чтобы достичь назначенных дверей лифта, не сможет воспользоваться услугами системы с вводом вызова с указанием этажа назначения. Если будет обнаружено, что пассажир направляется от назначенных дверей лифта (указывает на то, что пассажир решил не пользоваться лифтом), система 18 управления лифтами может закрыть двери лифта и переназначить лифт новому пассажиру.
За пассажиром постоянно ведется наблюдение, как показано на операции 46, пока пассажир не войдет в кабину лифта. На операции 50 видеосервер 12 определяет, вошел ли пассажир в назначенную кабину лифта. В других вариантах выполнения видеосервер 12 сообщает в систему 18 управления лифтами, в какую кабину вошел пассажир, а система 18 управления лифтами определяет, вошел пассажир в назначенную кабину или нет. Если будет установлено, что пассажир вошел в кабину лифта, которая не была назначена этому пассажиру, то на операции 52 система 18 управления лифтами выполняет корректирующее действие. В одном варианте выполнения система 14 управления может позволить пассажиру воспользоваться неназначенной ему кабиной и перенаправит кабину лифта к этажу назначения, введенному пассажиром в киоске 20. В альтернативном варианте система 18 управления лифтами имеет возможность сообщить пассажиру об ошибке и перенаправить пассажира к нужной кабине лифта. Если кабина лифта, в которую вошел пассажир, идет к недоступному этажу (т.е. который пассажиру не разрешается посещать), тогда система 18 управления лифтами может предотвратить закрывание дверей кабины лифта либо отправление кабины лифта. Система 18 управления лифтами также может сообщить в службу безопасности о присутствии в кабине лифта нежелательного пассажира.
Если установлено, что пассажир вошел в нужную кабину лифта, тогда на операции 54 система 18 управления лифтами закрывает двери лифта (предполагая, что другие пассажиры не подходят) и отправляет кабину лифта на требуемый этаж. Благодаря тому, что двери закрываются как только обнаружено, что пассажир вошел в назначенную кабину лифта, сводится к минимуму время срабатывания двери (т.е. время, в течение которого пассажир ожидает внутри кабины, когда закроются двери).
На Фиг.3 представлена блок-схема, иллюстрирующая алгоритм цветовой индексации, используемый видеосервером 12 для анонимной идентификации пассажиров в лифтовом холле 26. На Фиг.3 цветовые гистограммные сигнатуры для каждого пассажира уже вычислены видеопроцессором 14 (как показано на Фиг.1) и сохранены в памяти 16 (как показано на Фиг.1). Как рассматривалось выше, исходная цветовая гистограммная сигнатура обычно вычисляется, когда пассажир вводит запрос на обслуживание лифтом с киоска 16 ввода вызова с указанием этажа назначения (как показано на Фиг.1).
На операции 60 видеосервер 12 получает входной видеосигнал (текущий кадр) от видеокамеры 10, представляющий текущий вид лифтового холла 16 (как показано на Фиг.1). Видеосервер 12 может содержать буфер кадров или устройство памяти иного типа для хранения поступающих кадров, пока они не будут обработаны видеопроцессором 14. На операции 62 видеопроцессор 14 выделяет объекты переднего плана из текущего кадра для обнаружения находящихся в лифтовом холле 26 пассажиров. Обнаружение объектов или пассажиров в лифтовом холле 26 происходит отдельно от идентификации этих обнаруженных пассажиров. Видеообнаружением идентифицируются объекты, которые должны быть подвергнуты обработке с использованием цветовой индексации. Этот процесс минимизирует объем видеоинформации, которая должна быть подвергнута обработке видеопроцессором 14, давая возможность видеопроцессору 14 выполнять анализ цветовых гистограмм только для объектов переднего плана (т.е. пассажиров). Выделение объектов переднего плана может быть выполнено сравнением текущего кадра с фоновой маской пустого лифтового холла. Все пассажиры, находящиеся в текущем кадре лифтового холла, обнаруживаются при идентификации различий между фоновой маской и текущим кадром.
На операции 64 после выделения всех объектов переднего плана видеосервер 12 использует анализ цветовой индексации для создания цветовой гистограммы каждого объекта переднего плана, идентифицированного на операции 62. Анализ с использованием цветовых гистограмм включает идентификацию и классификацию каждого пиксела внутри объекта, идентифицированного на операции 62. Результатом анализа с использованием цветовых гистограмм является представление каждого объекта цветовой гистограммой. Например, в результате анализа пассажиров А и В с использованием цветовых гистограмм создаются цветовые гистограммы, представленные на Фиг.4 и 5, соответственно.
Для создания цветовой гистограммы, например такой, как показаны на Фиг.4 и 5, видеопроцессор 14 проводит классификацию каждого пиксела, составляющего конкретный объект переднего плана, и помещает этот пиксел в условный столбец. Столбец представляет интервал определенных значений, который позволяет сгруппировать сходные объекты или данные (в данном случае цвет пиксела). На Фиг.4 и 5 ось Х представляет число столбцов (примерно 250, хотя в других вариантах выполнения число столбцов может быть больше или меньше), представляющих различные цвета, а ось Y - количество пикселов в каждом столбце. В зависимости от интенсивности (т.е. цвета) пиксела, видеопроцессор 14 условно помещает пиксел в столбец, соответствующий цвету идентифицированного пиксела. Каждый раз, когда пиксел характеризуется как относящийся к конкретному столбцу, число пикселов, принадлежащих конкретному столбцу, увеличивается. Число пикселов, принадлежащих конкретному столбцу, показано графически длиной полосы, представляющей каждый столбец. Результатом этого процесса является оригинальная цветовая гистограммная сигнатура, созданная для каждого объекта, находящегося на переднем плане текущего кадра. Этот процесс также используется вначале для создания исходной цветовой гистограммной сигнатуры для каждого пассажира.
Приведенное описание представляет один из способов генерирования цветовой гистограммной сигнатуры, в котором пикселы, ассоциируемые с каждым объектом переднего плана, классифицируются на основе интенсивности конкретного пиксела. В другом варианте классификация каждого пиксела основана отчасти на интенсивности окружающих пикселов, представляя так называемую относительную цветовую индексацию. В данном варианте выполнения интенсивность каждого пиксела сравнивается с интенсивностью смежных пикселов для создания нормализованной цветовой гистограммы. В нормализованной цветовой гистограмме сведено к минимуму влияние пространственных изменений освещенности при движении пассажира через различные части лифтового холла 26 (как это показано на Фиг.1). Например, если пассажир переходит из менее освещенной части лифтового холла 26 в более освещенную (например, освещенную солнцем часть лифтового холла 26), интенсивность, ассоциированная с каждым пикселом, будет меняться. При использовании стандартного анализа цветовых гистограмм будут получаться различные цветовые гистограммы для разных условий освещения. При существенной разнице условий освещения может оказаться сложным сравнить цветовую гистограммную сигнатуру (полученную в первой степени освещенности) с текущей цветовой гистограммной сигнатурой (полученной во второй степени освещенности). При использовании анализа нормализованных цветовых гистограмм влияние изменений освещенности сводится к минимуму. Например, при движении пассажира через освещенную солнцем часть лифтового холла 26 интенсивность смежных пикселов увеличивается одинаково. Поскольку в нормализованной цветовой гистограмме интенсивность каждого пиксела определяется относительно интенсивности соседних пикселов, нормализованная цветовая гистограмма не будет изменяться при движении пассажира через области с разными условиями освещения. Более подробно об анализе нормализованных цветовых гистограмм можно узнать из статьи В.В.Фанта и Г.Д.Финлайсона "Цветовая индексация с устойчивым цветовосприятием" (Funt, Brian V and Finlayson, Graham D. Color Constant Color Indexing, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 17, No5 (May, 1995) p.p.522-529).
В одном варианте выполнения видеосервер 12 вычисляет как стандартную цветовую гистограмму, так и нормализованную цветовую гистограмму. Создание как стандартной цветовой гистограммы, так и нормализованной цветовой гистограммы для каждого объекта улучшает устойчивость системы и повышает способность видеосервера 12 выполнять точную идентификацию пассажиров по всему лифтовому холлу 26.
На операции 66 вслед за вычислением либо стандартной цветовой гистограммы, либо нормализованной цветовой гистограммы (либо обеих) для каждого объекта переднего плана видеосервер 12 выполняет сравнение созданной цветовой гистограммы с цветовой гистограммной сигнатурой, хранящейся в памяти 16. Посредством сравнения цветовой гистограммы, вычисленной для объекта в текущем кадре, с хранящейся в памяти цветовой гистограммной сигнатурой, видеосервер 12 может идентифицировать объект как конкретного пассажира. Существует ряд способов сравнения для определения наличия соответствия между цветовой гистограммой, ассоциированной с объектом, и цветовой гистограммной сигнатурой, хранящейся в памяти. В одном варианте выполнения сравнение определяется путем вычисления разницы между количеством пикселов в первом столбце текущей цветовой гистограммы и количеством пикселов в первом столбце, хранящейся в памяти цветовой гистограммной сигнатуры. Путем сопоставления количества пикселов в каждом столбце цветовой гистограммы, ассоциированной с объектом, с количеством пикселов в соответствующих столбцах цветовой гистограммной сигнатуры вычисляется сходство или пересечение двух цветовых гистограмм. В одном варианте выполнения процесс сравнения цветовой гистограммы, представляющей объект, и цветовой гистограммной сигнатуры, хранящейся в памяти, продолжается до тех пор, пока не будет найдено соответствие, имеющее высокий уровень достоверности. В другом варианте выполнения цветовая гистограмма, представляющая объект, сравнивается с каждой цветовой гистограммной сигнатурой, хранящейся в памяти, при этом идентификация пассажира производится по максимальной степени пересечения между гистограммами. Способы сравнения цветовых гистограмм, ассоциированных с конкретным объектом, с сохраненными цветовыми гистограммными сигнатурами не зависят от того, каким методом проведено вычисление цветовой гистограммы - стандартным или относительным.
В другом варианте выполнения, помимо сравнения цветовой гистограммы текущего кадра, ассоциированной с пассажиром, и хранящейся в памяти цветовой гистограммной сигнатуры, видеопроцессор 12 также может использовать хранящиеся в памяти данные о местоположении, ассоциированные с ранее идентифицированными пассажирами, позволяющие подтвердить идентификацию пассажира. Например, если при переходе от кадра к кадру местоположение идентифицированного пассажира изменяется сильно, видеопроцессор может определить, что самые последние идентификации были ошибочными и продолжит процесс сравнивания. Кроме того, видеопроцессор 12 может, на основании текущего местоположения пассажира, в отношении которого проводится анализ, и ранее определенных положений идентифицированных пассажиров, определить, какие цветовые гистограммные сигнатуры должны сравниваться с цветовой гистограммой текущего кадра для сокращения количества сравнений, которые необходимо сделать для нахождения соответствия. В этом варианте выполнения местоположение пассажира, в отношении которого проводится анализ, должно быть определено перед анонимной идентификацией пассажира.
На операции 68 вслед за успешной идентификацией пассажира на операции 66, видеосервер 12 определяет местоположение пассажира внутри лифтового холла 26. Определение местоположения на основе видеоинформации может быть выполнено несколькими способами. Например, используя нанесенные на пол лифтового холла 26 метки, местоположение каждого пассажира можно определить по его расстоянию относительно различных меток на полу. При использовании более чем одной видеокамеры местоположение пассажира может быть определено путем сравнения положений пассажира, обнаруженных каждой камерой, что позволяет рассчитать точное местоположение пассажира в лифтовом холле 26.
На операции 70 местоположение идентифицированного пассажира сохраняется в памяти 16 или доставляется непосредственно в систему 18 управления лифтами. На операции 72, местоположение идентифицированного пассажира сопоставляется с местоположениями идентифицированного пассажира, ранее сохраненными в памяти, для вычисления других данных, относящихся к идентифицированному пассажиру, таких как направление, скорость движения и ожидаемое время прибытия к конкретной кабине лифта. Направление и скорость движения идентифицированного пассажира могут определяться вычислением изменения его местоположения за определенный промежуток времени. Основываясь на данных о текущем местоположении, направлении и скорости, вычисленных для конкретного пассажира, также может быть расчитано и ожидаемое время прибытия к конкретной кабине лифта. Ожидаемое время прибытия показывает, с одной стороны, временное ожидание прибытия к кабине лифта, с учетом расстояния от кабины лифта и направления и скорости движения идентифицированного пассажира, и, с другой стороны, вероятность или возможность того, что идентифицированный пассажир достигнет кабины лифта. Например, если местоположение, направление и скорость пассажира показывают, что пассажир направляется прямо к назначенному лифту, то ожидаемое время прибытия покажет оставшееся количество времени, которое необходимо пассажиру, чтобы достичь дверей лифта (в предположении, что пассажир сохраняет текущую скорость и направление движения). В этом случае также велика вероятность или возможность того, что пассажир достигнет дверей назначенного лифта, основываясь на установлении того факта, что пассажир движется к дверям лифта. Если, напротив, было обнаружено, что идентифицированный пассажир движется в другую сторону от дверей назначенного лифта либо к дверям неназанченного лифта, тогда ожидаемое время прибытия должно быть увеличено с тем, чтобы обозначить вероятность того, что пассажир не достигнет дверей назначенного лифта. Более того, наблюдая за местоположением идентифицированного пассажира, видеосервер 12 также может определить, что идентифицированный пассажир входит в кабину лифта.
На операции 74 данные пассажира, включающие по крайней мере данные о направлении, скорости, ожидаемом времени прибытия и факте входа в кабину, передаются видеосервером 12 в систему 18 управления лифтами. На основе этих параметров система 18 управления лифтами управляет отправкой лифтов и дверями лифтов, увеличивая работоспособность лифтов в целом.
На операции 76 видеосервер 12 определяет, вошел ли пассажир в кабину лифта. Если пассажир вошел в кабину лифта, тогда на операции 78 сохраненная цветовая гистограммная сигнатура, относящаяся к данному пассажиру, удаляется из памяти 16. Этим предотвращается необходимость сравнения текущих цветовых гистограмм с цветовыми гистограммными сигнатурами пассажиров, уже не находящихся в лифтовом холле 26. Если пассажир не вошел в кабину лифта, тогда на операции 80 цветовая гистограммная сигнатура, сохраненная для этого пассажира, сохраняется в памяти. В одном варианте выполнения сохраненная цветовая гистограммная сигнатура идентифицированного пассажира обновляется на основе текущей цветовой гистограммы, вычисленной для этого пассажира. При этом могут быть обнаружены изменения в пассажире, например снятое пальто, и соответствующие изменения могут быть внесены в цветовую гистограммную сигнатуру, хранящуюся в памяти 16, с тем, чтобы гарантировать точную идентификацию пассажира в следующих кадрах. Процесс повторяется возвращением к операции 60 для анализа следующего кадра видеовхода от видеокамеры 10.
Хотя настоящее изобретение было описано применительно к предпочтительным вариантам выполнения, для специалистов должно быть понятно, что форма и содержание могут быть изменены без отступления от существа изобретения и в пределах области его притязаний. В частности, описанная выше система была рассмотрена применительно к системе с вводом вызова с указанием этажа назначения, однако она может быть использована в любой системе, где может быть полезным анонимное наблюдение за пассажирами. Например, настоящее изобретение может быть использовано в лифтовом холле, где необходима идентификация (например, идентификация по радиосигналам персональной карточки по результатам биометрического сканирования) для входа в кабины лифта, для гарантии того, что лицо, предъявившее данные, разрешающие доступ, является лицом, входящим в кабину лифта. Этим будут предотвращены ситуации (известные как проникновение под прикрытием законного пользователя или использование при этом идентификационной карты), когда санкционированный пассажир предоставляет подтверждение права на доступ, которым несанкционированный пассажир (с ведома или без ведома санкционированного пассажира) пользуется для проникновения в кабину лифта с ограниченным доступом.
1. Способ управления лифтами с видеонаблюдением, включающий фиксацию видеокадра, ассоциированного с лифтовым холлом, анализ видеокадра посредством цветовой индексации для анонимной идентификации пассажиров в лифтовом холле, вычисление данных пассажира с возможностью анонимной идентификации каждого пассажира и управление работой лифта с учетом вычисленных данных пассажира.
2. Способ по п.1, в котором анализ видеокадра включает обнаружение пассажиров на видеокадре при идентификации объектов переднего плана, создание цветовой гистограммы каждого обнаруженного на видеокадре пассажира, сравнение созданной цветовой гистограммы с хранящимися в памяти цветовыми гистограммными сигнатурами и анонимную идентификацию каждого обнаруженного пассажира посредством сравнения цветовых гистограмм каждого обнаруженного пассажира и сохраненных цветовых гистограммных сигнатур.
3. Способ по п.2, в котором создание цветовой гистограммы включает классификацию каждого пиксела обнаруженного пассажира посредством цвета пиксела с группированием близких цветов в соответствующие столбцы при образовании цветовой гистограммы.
4. Способ по п.2, в котором создание цветовой гистограммы включает классификацию каждого пиксела обнаруженного пассажира посредством цвета пиксела и цвета смежных пикселов с группированием одинаково идентифицированных пикселов в соответствующие столбцы, образуя цветовую гистограмму.
5. Способ по п.2, в котором анализ видеокадра включает идентификацию каждого пассажира посредством данных о местоположении, идентифицированных пассажиром, сохраненных в предыдущем кадре.
6. Способ по п.1, в котором вычисление данных пассажира включает вычисление по меньшей мере одного параметра пассажира, выбранного из группы, включающей местоположение, скорость, направление, ожидаемое время прибытия и факт входа в лифт.
7. Способ по п.1, в котором управление работой лифта включает управление по меньшей мере одной функцией, выбранной из группы, включающей открывание и закрывание двери лифта, отправление лифта и обеспечение безопасности лифта.
8. Система управления лифтами с видеонаблюдением, включающая видеокамеру фиксации видеоизображений лифтового холла и дверей лифтов в поле обзора видеокамеры, устройство обработки видеоинформации, связанное с видеокамерой получения видеоизображений, содержащее программное обеспечение для видеообработки, выполненное с возможностью анализа цветовой индексации, и устройство управления лифтами, связанное с устройством обработки видеоинформации для получения вычисленных параметров, при этом устройство обработки видеоинформации идентифицирует пассажиров посредством анализа с использованием цветовой индексации и вычисляет параметры пассажира, ассоциированные с каждым идентифицированным пассажиром, а устройство управления лифтами управляет по меньшей мере одной из функций лифта, включающих отправление лифта и управление дверями на основе параметров пассажира, предоставленных устройством обработки видеоинформации.
9. Система по п.8, в которой устройство обработки видеоинформации включает в себя запоминающее устройство и видеопроцессор, выполненный с возможностью анализа цветовой индексации, включающего вычисление цветовых гистограммных сигнатур каждого пассажира и их хранение в запоминающем устройстве.
10. Система по п.9, в которой анализ цветовой индексации, выполняемый видеопроцессором, включает вычисление текущей цветовой гистограммы каждого объекта, обнаруженного в текущем видеокадре, и сравнение цветовых гистограммных сигнатур, хранящихся в памяти, с текущими цветовыми гистограммами для идентификации пассажиров в текущем видеокадре.
11. Система по п.10, в которой данные пассажира, вычисленные видеопроцессором, основаны на идентификации пассажира в текущем видеокадре.
12. Система по п.11, в которой данные пассажира, вычисленные видеопроцессором основаны также и на идентификации пассажира в последующих видеокадрах.
13. Система по п.12, в которой данные пассажира, вычисленные видеопроцессором, включают по меньшей мере один параметр, выбранный из группы, включающей местоположение, скорость, направление и ожидаемое время прибытия идентифицированного пассажира.
14. Система по п.8, которая дополнительно включает киоск ввода вызова с указанием этажа назначения, введенного пассажиром, и передачу этажа назначения в устройство управления лифтами, назначающее для пассажира кабину лифта.
15. Система по п.14, в которой устройство обработки видеоинформации включает запоминающее устройство и видеопроцессор выполнения анализа цветовой индексации, выполняющего вычисление цветовой гистограммной сигнатуры каждого пассажира при получении информации от устройства управления лифтами о данных этажа назначения, введенных пассажиром в киоске ввода вызова с указанием этажа назначения, при этом цветовая гистограммная сигнатура сохраняется в запоминающем устройстве.
16. Способ анонимного наблюдения за пассажирами в системе с видеонаблюдением при вводе вызова и указании этажа назначения, включающий получение запроса от пассажира о поездке в лифте на назначенный этаж, назначение пассажиру определенной кабины лифта посредством запрошенного этажа назначения, создание цветовой гистограммной сигнатуры пассажира, идентифицирующей пассажира, наблюдение за движением пассажира в лифтовом холле на основе созданной цветовой гистограммной сигнатуры, ассоциируемой с пассажиром, вычисление параметров пассажира, ассоциируемых с пассажиром на основе идентификации пассажира, и управление работой лифта, основанное на вычисленных параметрах пассажира.
17. Способ по п.16, в котором создание цветовой гистограммной сигнатуры включает классификацию пикселов, представляющих пассажира, основанную на цвете в по меньшей мере одном столбце, при этом количество пикселов соответствует определенному цветовому интервалу.
18. Способ по п.16, в котором создание цветовой гистограммной сигнатуры включает классификацию пикселов, представляющих пассажира, основанную на цвете пиксела и цвете смежных пикселов в по меньшей мере одном столбце, каждый из которых сохраняет количество пикселов, соответствующее определенному цветовому интервалу.
19. Способ по п.16, в котором наблюдение за движением пассажира в лифтовом холле включает обнаружение пассажиров в текущем видеокадре посредством идентификации объектов переднего плана, создание цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира, сравнение цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира с сохраненными цветовыми гистограммными сигнатурами и идентификацию каждого обнаруженного пассажира по результатам сравнения цветовой гистограммы каждого обнаруженного пассажира в текущем кадре с сохраненными цветовыми гистограммными сигнатурами.
20. Способ по п.16, в котором вычисление параметров пассажира включает вычисление по меньшей мере одного параметра пассажира, выбранного из группы, включающей местоположение, скорость, направление, ожидаемое время прибытия и факт входа в кабину лифта.
