一种非接触式按键系统及其控制方法与流程

本发明涉及图像识别技术领域，尤其涉及一种非接触式按键系统及其控制方法。

背景技术：

现有的接触式按键都要通过手直接按按键才能触发按键功能，以电梯为例，需要用手按下电梯上与楼层对应的数字按键。若楼层较多，身高受限的小孩则无法按到靠上的数字按键，而且还会出现找楼层按键的尴尬；另外，通过接触式的手动按下方案，在公共场合容易传染病菌，特别是医院的电梯，尤其是出现通过空气传播的传染病时，电梯的按键每天要定期消毒，增加了工人的工作外还浪费消毒液和薄膜纸。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种非接触式按键系统及其控制方法，以解决现有接触式按键容易传播病菌增加消毒成本的问题。

本发明实施例提供一种非接触式按键系统，其包括识别控制装置和受控设备；

所述识别控制装置对镜头前方的空间进行拍照并对所拍的图片进行图像识别，识别到数字信息和控制信息时输出对应的数字控制指令至受控设备；所述受控设备根据所述数字控制指令进行对应的数字控制。

可选地，所述的非接触式按键系统中，所述受控设备为电梯时，所述识别控制装置包括摄像模组、识别模块和控制模块；所述壳体的顶部为控制面板，设有显示屏和摄像模组的镜头；

所述摄像模组每隔预设时间通过镜头拍照一张图片并传输给识别模块；

所述识别模块对所述图片进行图像识别，在识别到数字信息和控制信息时，将所述数字信息和控制信息输出给控制模块；识别到无效信息时输出空信号给控制模块；

所述控制模块根据所述数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令，检测电梯门打开后，判断是否连续预设次收到空信息，是则输出关闭指令控制电梯门闭合，输出数字控制指令给受控设备。

可选地，所述的非接触式按键系统中，所述识别模块根据图片上的控制符识别出控制信息，控制信息包括上升控制和下降控制；识别模块根据图片上的数字识别出数字信息，数字信息是需要到达的楼层的数字。

可选地，所述的非接触式按键系统中，所述控制模块在生成数字控制指令之前，还将数字信息和控制信息传输至显示屏上显示。

可选地，所述的非接触式按键系统中，所述控制模块在输出数字信息和控制信息至显示屏上显示之前，还判断当前的数字信息和控制信息与前一次的数字信息和控制信息是否相同，相同则删除当前的数字信息和控制信息，不同则根据当前的数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令。

可选地，所述的非接触式按键系统中，有多个数字信息和控制信息依次输入时，所述控制模块检测电梯门打开后，判断是否连续预设次收到空信息，是则将与第一次接收的控制信息相同的数字控制指令组合为第一组指令，根据数字控制指令中的数字信息对各个数字控制指令排序；将剩余的数字控制指令组合为第二组指令并根据数字信息对各个数字控制指令排序；输出关闭指令控制电梯门闭合，输出数字控制指令给受控设备。

本发明实施例第二方面提供了一种采用所述的非接触式按键系统的控制方法，包括：

步骤a、识别控制装置对镜头前方的空间进行拍照并对所拍的图片进行图像识别；识别到数字信息和控制信息时输出对应的数字控制指令至受控设备；

步骤b、受控设备根据所述数字控制指令进行对应的数字控制。

可选地，所述的非接触式按键系统的控制方法中，所述步骤a具体包括：

步骤a1、所述识别控制装置中的摄像模组每隔预设时间通过镜头拍照一张图片并传输给识别模块；

步骤a2、所述识别模块对所述图片进行图像识别，在识别到数字信息和控制信息时，将所述数字信息和控制信息输出给控制模块；识别到无效信息时输出空信号给控制模块；

步骤a3、所述控制模块根据所述数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令，检测电梯门打开后，判断是否连续预设次收到空信息，是则输出关闭指令控制电梯门闭合，输出数字控制指令给受控设备。

可选地，所述的非接触式按键系统的控制方法中，在所述步骤a3中，所述控制模块在生成数字控制指令之前，还包括：将数字信息和控制信息传输至显示屏上显示。

可选地，所述的非接触式按键系统的控制方法中，在所述步骤a3中，在控制模块输出数字信息和控制信息至显示屏上显示之前，还包括：判断当前的数字信息和控制信息与前一次的数字信息和控制信息是否相同，相同则删除当前的数字信息和控制信息，不同则根据当前的数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令。

本发明实施例提供的技术方案中，非接触式按键系统包括识别控制装置和受控设备；所述识别控制装置对镜头前方的空间进行拍照并对所拍的图片进行图像识别，识别到数字信息和控制信息时输出对应的数字控制指令至受控设备；所述受控设备根据所述数字控制指令进行对应的数字控制。通过图像识别方式来输入对应的数字，无需接触数字按键就能实现对应的按键功能，还能避免接触病菌。即可解决现有接触式按键容易传播病菌增加消毒成本的问题。

附图说明

图1为本发明实施例中非接触式按键系统的结构示意图。

图2为本发明实施例中识别控制装置的控制面板一实施例的示意图。

图3为本发明实施例中识别控制装置的控制面板另一实施例的示意图。

图4为本发明实施例中的数字输入框的示意图。

图5为本发明实施例中的取款按键面板的示意图。

图6为本发明实施例中非接触式按键系统的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请同时参阅图1和图2，本发明实施例提供的非接触式按键系统包括识别控制装置10和受控设备20，所述识别控制装置10对镜头前方的空间进行拍照并对所拍的图片进行图像识别，识别到数字信息和控制信息时输出对应的数字控制指令至受控设备20；所述受控设备20根据所述数字控制指令进行对应的数字控制。通过图像识别方式来输入对应的数字，无需接触数字按键就能实现对应的按键功能，还能避免接触病菌。

在本实施例中，所述非接触式按键系统适用于电梯，则所述识别控制装置10可代替现有的电梯按键和控制部分，受控设备20为电梯，包括轿厢和电机马达(还包括其他结构，如曳引机、曳引钢丝、对重、导轨等，此为现有技术，此处主要阐述如何输出控制轿厢升降的数字控制指令，数字控制指令与电梯中的具体哪个结构连接为现有技术)。所述数字信息即需要到达的楼层的数字，控制信息包括上升控制和下降控制，数字控制指令即控制电梯上升或下降至需要到达的楼层。

所述识别控制装置10包括一壳体100，所述壳体100内设有一主板，主板上设有摄像模组110、识别模块120和控制模块130；所述壳体110的顶部为控制面板，设有显示屏140、上升键150和下降键160，摄像模组110的镜头120固定在控制面板上。所述识别模块120连接摄像模组110和控制模块130，所述控制模块130连接显示屏140、上升键150、下降键160和电机马达。由于壳体100不高，身高受限的小孩或残疾人也能在镜头前展示数字，方便无接触式的按键功能输入。在具体实施时，为了避免占用空间，也可去掉壳体100，将主板嵌入电梯旁边的墙体内，控制面板竖着露出墙面，镜头装在电梯的按键盘上。

如图2所示，显示屏140位于控制面板的上方，用于显示电梯当前所处的楼层数；上升键150、下降键160被按下后输出对应的上升指令、下降指令给控制模块130，控制模块130根据上升指令、下降指令控制电机马达，电机马达再驱动轿厢对应上升或下降。上升键150和下降键160为备用按键，位于显示屏140下方的一侧(如右边)，本实施例还保留了现有电梯的按键板，在识别故障时可通过上升键150和下降键160来打开电梯，进入电梯后再通过按键板上的数字实现对应楼层的升降控制。镜头120位于显示屏140下方的另一侧(如左边)。在具体实施时，也可如图3所示来设置显示屏140、上升键150、下降键160和镜头120在控制面板上的位置，此处对其不做限定。

本实施例中，电梯的升降由所述摄像模组110的镜头120所拍照的图片中的数字信息和控制信息来决定。所述摄像模组110处于持续的工作状态，每隔预设时间(如2秒)通过镜头120拍照一张图片并传输给识别模块120。

所述识别模块120与控制模块130之间可通过串口协议数据线连接。识别模块120对所述图片进行图像识别，在识别到预设的数字信息和控制信息时，将所述数字信息和控制信息输出给控制模块130。若没有人乘坐电梯，拍照到的图片上就是周围的环境，环境图片无法识别出有用的数字信息和控制信息，则识别模块120识别出无效信息时输出空信号给控制模块130。若有人乘坐电梯，只要展示的是预设的数字和控制符，即可被识别。如图4所示，可通过移动终端(如手机)来展示预设的数字和控制符，例如，在移动终端预先安装一款无接触式按键app，打开后显示如图4所示的数字输入框(包括数字0-10、字母a-z、上升控制符↑、下降的控制符↓、删除键(del)和确认键(ok)，可根据需求再设置其他功能键)，输入上升的控制符↑和对应楼层的数字(如16)，移动终端检测确认键(ok)被点击后，移动终端的显示屏上只显示↑16，以去掉无用的信息，方便识别模块120识别。用户将移动终端的显示屏对准镜头120，则拍照的图片中就有了↑16。识别模块120对↑16进行识别，↑识别为控制电梯上升的上升控制信息，16被识别为所需到达的楼层为16楼的数字信息。通过设置预设的数字和控制符，可避免其他数字(如衣服上的数字图案)被误识别。在具体实施时，也可手写↑和数字，只要满足能被正确识别的格式均可。

由于楼层数字的前面是代表上升或下降的箭头符号，这样可降低误判的概率。若分为a、b栋，则可输入对应的字母来分区，如依次↑、a、5后点击确认键。输入错误后可以通过删除键删除。

所述控制模块130根据所述数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令。数字和控制符并被拍照后，后续无用户展示的图片，则镜头拍到的图片中只能识别到环境信息，为了判断是否已完成数字和控制符的输入，是否可以开始升降，所述控制模块130检测电梯门打开(电梯达到后会自动开门让用户进入，此为现有技术)后，判断是否连续预设次(如5次，相当于等待了10秒)收到空信息，是则输出关闭指令控制电梯门闭合，输出数字控制指令给受控设备20的电机马达。以上升控制信息和16楼的数字信息为例，则数字控制指令为电梯上升至16楼，电梯关门后电机马达根据该数字控制指令即可控制轿厢上升至16楼。

优选地，为了方便用户了解预设的数字和控制符是否已被识别，所述控制模块130还可在生成数字控制指令之前，将数字信息和控制信息传输至显示屏140上显示，这样用户看到↑16出现在显示屏140时，即可明白已正确输入。为了能同时显示当前所在楼层，所述显示屏140可分屏(上下或左右分屏)分别显示用户输入的数字、控制符以及当前的楼层数字。

优选地，若有多人需要进入电梯，则每人对准镜头120的数字和控制符均可在被识别后传输至显示屏显示。若有几人输入相同的数字和控制符，则只生成一个数字控制指令，即所述控制模块130在输出数字信息和控制信息至显示屏上显示之前，还判断当前的数字信息和控制信息与前一次的数字信息和控制信息是否相同，相同则删除当前的数字信息和控制信息(因为前一次的数字信息和控制信息已经生成了对应的数字控制指令)，不同则将当前的数字信息和控制信息传输至显示屏显示，根据当前的数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令，将数字控制指令传输给电机马达。

优选地，有多人显示数字和控制符并被拍照后，由于可能同时有上升和下降的指令，楼层也不同，则所述控制模块130检测电梯门打开后，判断是否连续预设次(如5次，相当于等待了10秒)收到空信息，是则默认优先执行第一次接收的控制信息(即确定是先上升还是先下降)，将与该第一次接收的控制信息相同的数字控制指令组合为第一组指令，根据数字控制指令中的数字信息对各个数字控制指令排序(以确定先到哪个楼层)；将剩余的数字控制指令组合为第二组指令(这些数字控制指令与第一组指令的功能相反)，并根据数字控制指令中的数字信息对各个数字控制指令排序；输出关闭指令控制电梯门闭合，将第一组指令和第二组指令按序输出给电机马达。

只有识别到有用的数字信息才会自动依次发信息给电梯主板。由于楼层前面有加上下符号，基本误判概率很低。

所述非接触式按键系统还适用于atm(automatictellermachine)柜员机的取款按键面板和银行密码输入器等其他公共接触式按键。如图5所示，以取款按键面板为例，识别控制装置10与现有的取款按键面板融合，如设置在取款按键面板的电路板上，将镜头120设置在取款按键面板上，则受控设备为atm柜员机。用户也可通过移动终端上的无接触式按键app来输入密码，此时的数字输入框中只需输入密码对应的数字(无需输入箭头)，确认后移动终端的显示屏上只显示密码。用户将移动终端的显示屏对准镜头120。

由于取款时都会提示输入密码，所述控制模块检测发出输入密码提示时，再控制摄像模组每隔预设时间通过镜头拍照一张图片并传输给识别模块；所述识别模块对所述图片进行图像识别，在识别到数字信息时(取款时只需要输入密码，因此无控制信息)，将所述数字信息输出给控制模块；识别到无效信息时输出空信号给控制模块；所述控制模块判断所述数字信息是否与预存密码的数字信息匹配，是则输出通过指令(表示密码正确，可以进行后续操作)给atm柜员机，否则输出再次输入密码的提示。

基于上述的非接触式按键系统，本发明还提供一种非接触式按键系统的控制方法，请参阅图6，所述控制方法包括：

s10、识别控制装置对镜头前方的空间进行拍照并对所拍的图片进行图像识别；识别到数字信息和控制信息时输出对应的数字控制指令至受控设备；

s20、受控设备根据所述数字控制指令进行对应的数字控制。

本实施例中，所述步骤s10具体包括：

步骤11、所述识别控制装置中的摄像模组每隔预设时间通过镜头拍照一张图片并传输给识别模块；

步骤12、所述识别模块对所述图片进行图像识别，在识别到数字信息和控制信息时，将所述数字信息和控制信息输出给控制模块；识别到无效信息时输出空信号给控制模块；

步骤13、所述控制模块根据所述数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令，检测电梯门打开后，判断是否连续预设次收到空信息，是则输出关闭指令控制电梯门闭合，输出数字控制指令给受控设备。

为了方便用户了解预设的数字和控制符是否已被识别，在所述步骤13中，所述控制模块在生成数字控制指令之前，还包括：将数字信息和控制信息传输至显示屏上显示。

考虑到几人输入相同的数字和控制符的情况，在所述步骤13中，在控制模块输出数字信息和控制信息至显示屏上显示之前，还包括：判断当前的数字信息和控制信息与前一次的数字信息和控制信息是否相同，相同则删除当前的数字信息和控制信息，不同则将当前的数字信息和控制信息传输至显示屏显示，根据当前的数字信息和控制信息生成对应的数字控制指令。

综上所述，本发明提供的非接触式按键系统及其控制方法，通过图像识别方式来输入对应的数字和/或控制指令，以代替现有的接触式按键控制，无需接触数字按键就能实现对应的按键功能，适用于公共场合的无接触式按键操作，避免接触病菌，减少了人工对按键消毒的成本和人力浪费。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。