電梯也需節(jié)能――智能監(jiān)控與節(jié)能系統(tǒng)的應用

引言

　　隨著能源問題的日益突出，對電梯節(jié)能技術的研究與應用已是眾多電梯生產商千方百計企及的目標。純粹的節(jié)能技術例如最新成果節(jié)能再生器只是對電梯機械位能的重利用，未涉及電梯本身多余能耗，IC卡控制只是在一定程度上提高了電梯的智能程度。

　　現(xiàn)階段的電梯控制系統(tǒng)，融入了多項高新技術：例如現(xiàn)在很常見的視頻監(jiān)控技術、報警系統(tǒng)、多臺電梯并聯(lián)控制技術等等。融入視頻監(jiān)控技術就是從安全角度出發(fā)的。

　　電梯的監(jiān)視技術主要對電梯運行狀況及電梯內部進行監(jiān)控與報警，而電梯轎廂外面的環(huán)境———即每層樓人們等待電梯的地方卻沒有更多的監(jiān)控。同時，現(xiàn)在的監(jiān)控系統(tǒng)也沒有對有乘客可能存在的下一步行動進行及時而準確的預判，從而做出相應的指令動作。也就是說，視頻監(jiān)控系統(tǒng)并沒有對采集來的信息適時地加以分析與利用。因此，將電梯外部環(huán)境納入到整個電梯控制系統(tǒng)中，并對視頻采集信息適時、快速、準確地加以利用，這對電梯發(fā)展具有十分重要的意義。

　　由此，本文以電梯外部監(jiān)控為基點，對電梯智能識別控制和綠色節(jié)能做出探討，以期電梯能更加高效化、智能化、綠色化。

　　1 監(jiān)控系統(tǒng)在電梯外部的應用

　　在目前的電梯轎廂視頻監(jiān)視系統(tǒng)中，主要是從電梯內部乘坐人士安全角度出發(fā)，適時地監(jiān)控著電梯轎廂里面人們是否受到安全威脅，從而快速地報警。由于這不需要把信息反饋給電梯控制系統(tǒng)，此時所需要的監(jiān)控系統(tǒng)中的人像檢測，精度與速率要求都不高。

　　1.1 監(jiān)控系統(tǒng)中的人臉檢測

　　電梯控制中的人像檢測主要是通過建立一個組合分類器，剔除掉圖像中的非人像區(qū)域，找出圖像中類人像區(qū)域，提高下一步檢測的效率，如圖1所示。接著在檢測出來可能存在人像區(qū)域，用已經建立好的人像檢測器進行匹配運算。

　　由于電梯只要有人有乘坐需求，就必須在此層作停留。所以在人像檢測過程就不需要多個人像檢測器同時進行計算，找到一個最可能存在人像區(qū)域再進行匹配運算就可以大大提高效率。

　　在移動人像檢測器進行相關匹配運算時，如果讓人像檢測器通過逐點來檢測可能存在人像區(qū)域是否存在人像，最好情況就是第一次匹配運算就找到了人像，但最壞情況是全部遍歷所有點后才可能找到人像，這樣的匹配運算效率非常低下。本文采用的方法是：使人像檢測器在可能存在人像的區(qū)域中，任意找一點開始進行計算，若在該點匹配運算后無人像存在，人像檢測器則朝相關度最大的方向移動，力求使匹配位置快速到達最佳匹配點。

　　該算法思想為：設置當前匹配點為P1，對應相關度為R1，在二維平面3×3的鄰域中選擇相關度最大的一個點為下一個匹配運算點，否則任選一個未參與運算的點，重復上述過程。同時，把相關度歸一化，這樣就可以在［1，－1］設定一個閾值來確定當前運算點是否為最佳匹配點。

　　如圖2所示，某點（a，b）存在于I（M×N）窗口點陣圖像（該圖像為256級的灰度圖像）中，而W（m×n）則是人像檢測器點陣，它們都是256級的灰度圖像，這樣就有：0≤I（a，b）≤255，0≤a＜M，0≤b＜N;同樣在人像檢測器點陣有：0≤W（i，j）≤255，0≤i＜m，0≤j＜n;m∈（0，M），n∈（0，N）。

　　中等矩形框中的點（a，b）移動并進行匹配運算，此時對應的子圖像塊可記為Iw，Iw（a，b）=I（a+i，b+j）。因此，在點（i，j）處人像檢測器W與子圖像塊Iw歸一化相關度R（a，b）如下公式：

　　其中：W'是人像檢測器均值，I'w則為子圖像塊均值。