技术摘要：
本发明涉及一种展示电梯内部人员分布信息的方法，通过在电梯箱的内部顶端设置多个工业相机，工业相机以预定频率拍照取样，每一帧画面都分别经过降噪、提取边缘轮廓、转化质点的方式，最终显示在显示屏上。当人们在等候电梯时，可以实时并直观地观察到当前电梯内部的人  全部
背景技术：
电梯是人们在楼宇中垂直走动最主要的搭乘工具，电梯系统的广泛使用，给人们 带来了诸多的便利和效益。随着社会的发展，带电梯的建筑物越来越普及。在小区、商场、写 字楼等人口密集的建筑物内，电梯的使用率很高，尤其在上下班等高峰时期，通常需要在中 途停多次以供不同楼层的人上下客。 在现如今广泛存在的电梯系统中，通常有如下缺陷亟待解决：当电梯内已经满载， 无法继续上客时，站在楼层等候的人并不知晓当前电梯内部的人员分布及负载状况，电梯 停留后，因无法继续容纳新客而继续关门行进，这个过程无疑浪费了乘客和候乘人的时间， 不利于电梯系统的高效率行进。简而言之，现如今的电梯系统无法给候乘人提供实时更新 的内部信息，候乘人无法根据实际情况选择是否搭乘该班电梯。
技术实现要素：
发明目的：提供一种展示电梯内部人员分布信息的方法，以解决现有技术存在的 上述问题。进一步的目的是提供一种实现上述方法的智能电梯系统。 技术方案：一种展示电梯内部人员分布信息的方法，包括以下步骤： 步骤1、收集电梯内部的人员分布信息； 步骤2、对人员分布信息进行图像处理，去除背景干扰，得出包括人员轮廓、电梯边 界在内的图像数据； 步骤3、对步骤2中得出的人员轮廓进一步边缘检测，排除噪声干扰，并简化为质 点； 步骤4、将步骤3中处理后的信息发送至显示屏，由显示屏展示出当前电梯内部的 人员分布情况，该人员分布情况的视角为俯视图视角，每隔一秒刷新一次。 在进一步的实施例中，所述步骤1进一步为： 步骤11、图像采集：由安装在电梯内天花板处的多个工业相机进行实时拍摄，并将 拍摄到的动态画面实时传输至中控机； 步骤12、图像校正：多个工业相机根据自身位置和拍摄到的区域对图像进行包括 梯形校正在内的图像校正； 步骤13、图像整合：中控机根据图像校正算法对多个工业相机回传的图像数据进 行整合，将多个图像整合成单帧图像； 步骤14、网关遥控：多个工业相机的快门、曝光度、光圈信息相同，并由控制网关统 5 CN 111573450 A 说　明　书 2/9 页 一控制其拍摄，确保每个工业相机的拍摄时间和频率一致。 在进一步的实施例中，所述步骤2进一步为： 步骤21、图像噪声估计：通过广义交叉验证算法计算出图像的噪声值，广义交叉验 证算法公式为 其中，y表示需要进行噪声估计的图像，λ 2i 表示DTD的特征值，D为n×n三角矩阵，n 为像素点数，DCTi表示第i个元素的离散余弦变换，s表示通过广义交叉验证算法得分最小 化时获取的参数值； 步骤22、自适应图像滤波：将图像分割为2×2的多个区域，获取每个区域的高斯分 布匹配的隶属度函数，计算公式为 其中，Ωi，j表示2×2区域内每点像素值与中心点处像素值差异的均值，σ 2i，j 表示2 ×2区域内每点像素值与中心点处像素值差异的的方差，i，j表示2×2区域内中心处的坐 标。 在进一步的实施例中，所述步骤3进一步为： 步骤31、二维离散小波分解：在步骤2得出的原始图像的基础上逐行、逐列分解低 频系数部分，每次分解分别对图像的水平方向和竖直方向均匀扫描； 步骤32、低通滤波处理：将图像信号通过低通滤波器，得出近似于原始信号的数 据； 步骤33、高通滤波处理：将图像信号通过高通滤波器，得出边缘细节的图像数据； 步骤34、灰度值处理：对经过高通滤波器后的图像进行灰度变换，计算公式为 式中，g为图像的灰度值，pg(ω)为图像灰度值g的概率密度函数，f为图像的亮度 变换函数，m为图像的新灰度值； 步骤35、二值化处理：将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，使得整个图像呈 现黑白效果，使得图像边缘和背景色的对比度达到预定值； 步骤36、质点简化：在图像经过步骤2的轮廓提取和步骤3的边缘检测后，提取图像 的几何中心点作为质点，统计二值化处理后图像的白色像素的位置，根据白色像素点和黑 色像素点的位置计算出二值图像的中心。 在进一步的实施例中，所述步骤4进一步为： 步骤41、工业相机将图像通过GigE接口与中控机之间建立通讯，所述GigE接口基 于千兆以太网通信协议； 步骤42、中控机通过CoaXPress接口与显示屏建立通讯； 步骤43、显示屏上显示有与电梯内部实际长宽比一致的矩形闭合空间，将电梯内 6 CN 111573450 A 说　明　书 3/9 页 的人员简化为质点后显示成红点，RGB值为255，0，0；将矩形闭合空间的背景色设为RGB值为 255，255，255的纯白色。 一种智能电梯系统，其特征是包括： 基础结构，包括电梯井，竖直滑动设置在所述电梯井内的电梯箱，以及连接所述电 梯井与电梯箱的牵引组件； 测速系统，包括与所述牵引组件的输出端连接的霍尔测速传感器； 负载展示系统，包括安装在所述电梯箱的顶部四角和中心处的多个工业相机； 人机交互系统，包括设置在对应楼层处的显示屏； 中控组件，包括内置在所述电梯井处的中控机； 所述测速系统、负载展示系统、人机交互系统之间与所述中控机之间建立通讯、并 共享数据。 在进一步的实施例中，所述电梯井包括竖直设置的滑轨，所述电梯箱的两侧设有 滑轮，所述电梯箱通过滑轮沿所述滑轨滑动设置；所述牵引组件包括固定在所述电梯井首 尾两端的机架，固定在所述机架上部的电梯主机，与所述电梯主机的输出轴同轴连接的卷 线盘，滑动设置在所述电梯井上的配重块，以及绕设在所述卷线盘上、一端与所述电梯箱连 接、另一端与所述配重块连接的牵引绳；所述霍尔测速传感器与所述电梯主机的输出轴同 轴连接。 在进一步的实施例中，所述智能电梯系统还包括如下模块： 用于收集电梯内部的人员分布信息的工业相机模块； 用于对人员分布信息进行图像处理，去除背景干扰，得出包括人员轮廓、电梯边界 在内的图像数据的图像轮廓预处理模块； 用于对人员轮廓进一步边缘检测，排除噪声干扰，并简化为质点的图像边缘深度 处理模块； 用于将处理后的信息发送至显示屏，由显示屏展示出当前电梯内部的人员分布情 况的物联网传输模块。 在进一步的实施例中，所述工业相机模块进一步用于图像采集、图像校正、图像整 合、以及网关遥控，更进一步的，由安装在电梯内天花板处的多个工业相机进行实时拍摄， 并将拍摄到的动态画面实时传输至中控机；多个工业相机根据自身位置和拍摄到的区域对 图像进行包括梯形校正在内的图像校正；中控机根据图像校正算法对多个工业相机回传的 图像数据进行整合，将多个图像整合成单帧图像；多个工业相机的快门、曝光度、光圈信息 相同，并由控制网关统一控制其拍摄，确保每个工业相机的拍摄时间和频率一致。 在进一步的实施例中，所述图像轮廓预处理模块进一步用于图像噪声估计、自适 应图像滤波，更进一步的， 通过广义交叉验证算法计算出图像的噪声值，广义交叉验证算法公式为 其中，y表示需要进行噪声估计的图像，λ 2i 表示DTD的特征值，D为n×n三角矩阵，n 为像素点数，DCTi表示第i个元素的离散余弦变换，s表示通过广义交叉验证算法得分最小 7 CN 111573450 A 说　明　书 4/9 页 化时获取的参数值； 将图像分割为2×2的多个区域，获取每个区域的高斯分布匹配的隶属度函数，计 算公式为 其中，Ωi，j表示2×2区域内每点像素值与中心点处像素值差异的均值，σ 2i，j 表示2 ×2区域内每点像素值与中心点处像素值差异的的方差，i，j表示2×2区域内中心处的坐 标； 所述图像边缘深度处理模块进一步用于二维离散小波分解、低通滤波处理、高通 滤波处理、灰度值处理、二值化处理、以及质点简化，更进一步的， 在原始图像的基础上逐行、逐列分解低频系数部分，每次分解分别对图像的水平 方向和竖直方向均匀扫描； 将图像信号通过低通滤波器，得出近似于原始信号的数据； 将图像信号通过高通滤波器，得出边缘细节的图像数据； 对经过高通滤波器后的图像进行灰度变换，计算公式为 式中，g为图像的灰度值，pg(ω)为图像灰度值g的概率密度函数，f为图像的亮度 变换函数，m为图像的新灰度值； 将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，使得整个图像呈现黑白效果，使得图 像边缘和背景色的对比度达到预定值； 提取图像的几何中心点作为质点，统计二值化处理后图像的白色像素的位置，根 据白色像素点和黑色像素点的位置计算出二值图像的中心； 所述物联网传输模块进一步由工业相机将图像通过GigE接口与中控机之间建立 通讯，所述GigE接口基于千兆以太网通信协议；由中控机通过CoaXPress接口与显示屏建立 通讯；显示屏上显示有与电梯内部实际长宽比一致的矩形闭合空间，将电梯内的人员简化 为质点后显示成红点，RGB值为255，0，0；将矩形闭合空间的背景色设为RGB值为255，255， 255的纯白色。 有益效果：本发明涉及一种展示电梯内部人员分布信息的方法，通过在电梯箱的 内部顶端设置多个工业相机，工业相机以预定频率拍照取样，每一帧画面都分别经过降噪、 提取边缘轮廓、转化质点的方式，最终显示在显示屏上。当人们在等候电梯时，可以实时并 直观地观察到当前电梯内部的人员分布情况，这些人员分布情况简化为一个代表电梯地矩 形空间，内有代表人地红色质点。通过上述操作，人们可以轻松的观察到当前电梯内有多少 人，剩余空间还够不够继续进入，这种直观的展现方式避免了电梯在对应楼层停稳开门后， 候乘人发现空间不够无法进入，而选择不乘坐的尴尬状况，提高了高峰期间的电梯运行效 率。候乘人可根据实际人员分布情况选择是否搭乘该班电梯，若判断空间不够、无法继续搭 乘则主动选择放行电梯，不必让电梯空停而浪费时间，这对于上下班的高峰期无疑用处很 大。 8 CN 111573450 A 说　明　书 5/9 页 附图说明 图1为本发明一种展示电梯内部人员分布信息的方法的流程图。 图2为本发明一种展示电梯内部人员分布信息的方法中步骤1的详细流程图。 图3为本发明一种展示电梯内部人员分布信息的方法中步骤2的详细流程图。 图4为本发明一种展示电梯内部人员分布信息的方法中步骤3的详细流程图。 图5为本发明一种展示电梯内部人员分布信息的方法中步骤4的详细流程图。 图6为本发明中显示屏上显示的内容示意图(此状态为不可继续容纳)。 图7为本发明中显示屏上显示的内容示意图(此状态为可继续容纳)。 图8为本发明中采用MATLAB程序对原始图像经过二维离散小波分解后得到的滤波 图像。 图9为本发明中采用MATLAB程序对原始图像经过提取轮廓并降噪后得到的图像。 图10为本发明对原始图像灰度处理均衡化后得到的直方图。 图11为本发明对原始图像进行不连续边缘检测算法的流程图。 图12为本发明中多个工业相机拍摄范围示意图。 图13为本发明中一种智能电梯系统的外部结构图。 图中各附图标记为：配重块1、电梯井2、牵引绳3、电梯主机4、卷线盘5、机架6、电梯 箱7、对应楼层8、工业相机9。