一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统，其特征在于：所述自动扶梯节能与安全监控系统包括微处理器、用于检测自动扶梯运行状态和搭乘者状态的全方位视觉传感器和用于控制自动扶梯运行的自动扶梯PLC控制器，所述的全方位视觉传感器安装在所述的自动扶梯中部上方并倾斜一个与自动扶梯倾斜角相同的角度，所述的全方位视觉传感器与所述的微处理器连接，所述的微处理器与所述自动扶梯PLC控制器连接，所述的全方位视觉传感器由一次折反射镜面、二次折反射镜面、透明外罩和摄像部件，所述的一次折反射镜面和二次折反射镜面的曲线按照水平方向平均分辨率方式设计，所述的摄像部件的镜头安置在一次折反射镜面后面的视点位置上并通过一次折反射镜面的小孔获得由二次折反射镜面所反射的全景图像；所述的透明外罩支撑一次折反射镜面和二次折反射镜面；所述的微处理器包括：视频图像读取模块，用于读取全方位视觉传感器的全景图像，并将读取的全景图像保存在动态存储器中以便为后续的动态图像理解处理准备视频数据；关注区域定制模块，用于在全景图像上定制上行和下行方向的自动扶梯的范围以及扶手边界、定制上行和下行方向的自动扶梯的入口区域、自动扶梯的危险区域以及搭乘自动扶梯的人数统计区域；越界检测模块，用于检测自动扶梯的搭乘者以及携带物是否超过了扶手边界，对存储在动态存储器中的全景视频图像采用边缘检测算法和混合高斯背景建模算法进行综合判定：在扶手边界处周围检测出非扶手边缘情况下，再通过高斯前景对象建模算法确认是否属于前景对象，如果检测出前景对象的外侧边缘越过自动扶梯的扶手外侧边缘5个像素以上，就判定为越界；节能控制模块，用于根据所述的人数统计检测模块中检测出某一运行方向上的自动扶梯上无搭乘者而发送过来的自动扶梯停止运行的信息，将控制的开关信号发送给自动扶梯PLC控制器，实现自动扶梯的停止或者运行；对下行和上行自动扶梯的控制共有4个控制信号，Up-OFF、Up-ON、Down-OFF和Down-ON分别表示上行自动扶梯停止、上行自动扶梯启动运行、下行自动扶梯停止和下行自动扶梯启动运行。

2. 如权利要求1所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统， 其特征在于：所述的一次折反射镜面和二次折反射镜面的曲线的设计为了达到从顶视角度 来看水平方向上的物体不变形的目的，用以下方法来进行设计；根据成像原理， 一次入射光 线VI与折反射主轴Z的夹角为①， 一次反射光线V2与折反射主轴Z的夹角为9 2，过P工点 (tpF》的切线与t轴的夹角为o，法线与Z轴的夹角为e ;二次反射光线V3与折反射主 轴Z的夹角为^，过&点（t2，F2)的切线与t轴的夹角为o，法线与Z轴的夹角为、，基 于上述关系可以得到公式（1):formula see original document page 2(!)其中tan- =',t.an《=丄式中，巳是一次折反射镜面曲线，F2是二次折反射镜面曲线； 利用三角关系并进行简化整理，得到公式（2)、 （3):if-2,'-1 = 0 g'2-2,2'-1 = 0 上式中，(2)(3)"d-(,,.....，;G(/,—/2) +腦—巧）.....力解公式(2)、 （3)可以得到公式(4)、 （5)«2 +1(4)a)式中：F' !为^曲线的微分，F' 2为&曲线的微分；所述的成像平面上的点与水平面上的点之间的关系来说具有某种线性关系，与视点s的距离为C并与Z轴相垂直的水平面L上的任意点P，在成像平面上的有一个对应的像素点 P，将水平面上的坐标用极坐标表示，这时水平面L上的任意点P (r， z)可以用以下公式来表 示，r = Otan 4> ， z = s+C (6)为了设计水平面上具有平均分辨率全方位视觉传感器，即水平方向不变形的全方位视 觉传感器，在水平面L上的任意点P与Z轴相垂直方向的坐标r和像素点p与Z轴的距离 t2/F2(t2)之间要保证具有线性关系。使得以下公式能成立，r = a*f *t2/F2 (t2) +b (7)根据成像原理有以下关系成立，入射角用公式（8)表示，《，tan-/'; s(8)将公式（6)、 （8)代入公式（7)并整理，得到在水平方向不变形的条件，用公式（9)表不，f -腿f.fl*/柳）—(9)满足公式（9)的镜面曲线设计符合水平方向平均分辨率要求；然后通过对公式（2) 、 （3) 、 （9)利用4阶Runge-Kutta算法求F丄和F2的数字解；求得 的^和F2的数字解就是一次折反射镜面和二次折反射镜面的曲线。

3.如权利要求1或2所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系 统，其特征在于：所述全方位视觉传感器还包括组合摄像单元，用于拍摄全方位视觉传感器 的死角部分的视频图像，所述组合摄像单元包括广角镜头与摄像部件，将广角镜头配置在一次折反射镜的前方和二次折反射镜面上，摄像部件镜头、广角镜头、一次折反射镜和二次 折反射镜的中心轴配置在同一轴心线上；通过一次折反射镜上的圆孔在广角镜头与摄像部 件镜头之间成像，称为第一成像点，该成像点通过摄像部件镜头在视点处成像。这里将摄像 部件镜头的焦点距离作为fl、广角镜头的焦点距离作为f2、摄像部件镜头与摄像部件镜头 的焦点的距离作为Sl、从摄像部件镜头到第一成像点的焦点距离作为S2、从广角镜头到第 一成像点的距离作为S3、从广角镜头到实物点的距离作为S4，根据镜头的成像公式可以得 到以下关系式：formula see original document page 4要使公式（12)成立的话，从第一折反射镜面后的摄像部件镜头距离为d的地方配置广 角镜头，得到图像中部所显示的广角成像图；将摄像部件镜头与广角镜头的之间的距离d 作为一个约束条件，只有通过设计广角镜头的焦点距离f2来满足公式（12)的要求；进一步，对于将摄像部件镜头与广角镜头作为一个组合镜头来考虑的话，其焦距f3可 以由下式来表示：formula see original document page 4另外，将合成镜头的直径作为D，其放大倍数由下式来表示：formula see original document page 4(14)为了将合成镜头的视场与全方位视觉传感器的死角部分相吻合，在设计合成镜头时需要满足以下公式：« =丑=竭曙 （15) 式中，9 lMX是二次反射光线V3与折反射主轴Z的最大夹角。

4. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统，其特征在于：所述微处理器还包括：自动扶梯自检模块，用于自动检测自动扶梯的运行安全性和动作可靠性，在满足全景 视频图像解析过程中没有检测到有任何搭乘者以及在所规定的时间段内两个条件下，向在所述的节能控制模块分别发送4个控制信号，Up-0FF、 Up-0N、 Down-0FF和Down-0N分别表 示上行自动扶梯停止、上行自动扶梯启动运行、下行自动扶梯停止和下行自动扶梯启动运 行情况下，并通过光流算法分别检测在控制上行或者下行自动扶梯停止条件下是否存在着 任何移动物体、在控制上行自动扶梯运动条件下是否存在着任何下行的移动物体、在控制 下行自动扶梯运动条件下是否存在着任何上行的移动物体，如发现上述存在的现象就表示 自动扶梯自检存在故障，接着通过网络及时通知自动扶梯维护人员进行维修保养。

5. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统， 其特征在于：所述微处理器还包括：人数统计检测模块，用于检测出自动扶梯的搭乘者的数目，首先分自动扶梯上行和下行两个方向分别检测是否有搭乘者和欲搭乘者，在所述的关注区域定制模块中分别定制了自动扶梯上行方向以及下行方向的自动扶梯的搭乘区域，所述的搭乘区域中包括自动扶梯的移动区域和入口区域，对存储在动态存储器中的全景视频图像通过边缘检测算法检测出在搭乘区域内存在着类似于人体边缘形状的图像，就判定为在自动扶梯的搭乘区域有搭乘者，将检测到的搭乘者的人数M1发送给所述的拥挤度检测模块；对检测到没有搭乘者的情况，将没有搭乘者的自动扶梯的信息发送给节能控制模块，如检测结果是在上行的自动扶梯的移动区域和入口区域均无搭乘者，就将上行的自动扶梯停止运行的信息送给节能控制模块；要对人数统计区域内的搭乘者进行动态计数，即对在单位时间内通过人数统计区域的人数进行计数，以每秒时间间隔采集人数统计区域内的图像，对该区域内进行边缘检测，在自动扶梯的人数统计区域内搭乘者的人体轮廓接近于椭圆型，如果在人数统计区域内检测出来的边缘轮廓类似于椭圆型就判定为搭乘者，对于在人数统计区域内检测出来的椭圆型不足一半的不进行统计计数。

6. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统， 其特征在于：所述微处理器还包括：逆向行走检测模块，用于检测在自动扶梯上的搭乘者是否逆向行为，在上行的自动扶 梯上所有物体都应该是向着上行方向，如果有物体存在着与上行方向不一致情况，认为是 一种逆向行为；对存储在动态存储器中的全景视频图像通过光流法进行判别，在所述的关 注区域定制模块分别定制了自动扶梯上行区域和下行区域，如果在自动扶梯上行区域的图 像中检测出有下行的光流，就判定为逆向行走；在上行的自动扶梯上出现了大量的下行物 体光流，判定发生自动扶梯运行异常状态，在检测到与自动扶梯运动方向相反的大量物点 光流情况下，就必须立刻发出停止自动扶梯运动方向上的信号。

7. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统， 其特征在于：所述微处理器还包括：搭乘物大小检测模块，用于检测搭乘者是否携带外形长或体积大的笨重物品，对存储 在动态存储器中的全景视频图像通过检测在自动扶梯的入口区域是否存在着大于人体体 积规模的物品；通过对自动扶梯的入口区域采用混合高斯背景建模算法获取前景对象的二 值图，统计前景对象二值图的连通区域的像素点，如果某个前景对象的统计像素值大于规 定的像素值，就判定为过大物品，所述的规定的像素值的大小是根据人体对象二值图的连 通区域的像素点的倍数来确定；搭乘物异常行为检测模块，用于对存储在动态存储器中的全景视频图像通过光流法计 算在所述的关注区域定制模块中所定制的区域内，从光流法来看正常的搭乘行为在搭乘者 与自动扶梯之间的不会出现较大的相对运动，当搭乘者对象物速度为自动扶梯速度的1. 5 倍以上或者0. 5倍以下时，判定为搭乘物异常行为。

8. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统， 其特征在于：所述微处理器还包括：危险区域检测模块，用于检测在扶手带入口处是否存在着类似于搭乘者的前景对象， 在所述的关注区域定制模块中分别定制了自动扶梯的扶手带入口处区域，对存储在动态存 储器中的全景视频图像通过高斯前景对象建模算法在所述的关注区域定制模块中所定制 的自动扶梯的扶手带入口处区域内是否存在着前景对象。

9. 如权利要求5所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统，其特征在于：所述微处理器还包括：拥挤度检测模块，用于检测在自动扶梯上的人群拥挤程度，根据在所述的人数统计检 测模块中传送过来的搭乘者的人数M1数据，通过以下公式计算拥挤度：組 （w)formula see original document page 6式中，M1为当前在自动扶梯上的搭乘者数，Q为自动扶梯上额定搭乘者数，W为拥挤 度用百分比来表示，Q值的大小根据自动扶梯的长度、宽度以及保证安全搭乘情况条件下 进行确定，该值存放在微处理器内的存储单元中。

10. 如权利要求3所述的一种基于全方位计算机视觉的自动扶梯节能与安全监控系统，其特征在于：所述微处理器还包括：警示语音生成模块，用于生成和播放警示语音，根据所述的拥挤度检测模块、危险区域检测模块、搭乘物异常行为检测模块、搭乘物大小检测 模块、逆向行走检测模块和越界检测模块中处理的结果，接收相对应的语音文字信息，通过文字语音转化软件将语音文字信息转换为MP3或者WAV文件，然后将MP3或者WAV文件通 过播放器进行播放，如自动扶梯上配置有显示屏的场合将语音文字信息同时在显示屏进行 显示。