一种自动门开合控制方法
技术领域
本发明属于自动门控制技术领域，尤其涉及一种自动门开合控制方法。
背景技术
自动门，从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门分为旋转门、弧形门、平移门等；以滑动、铰链或折叠等方式启闭门扇。自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置。
市面上的自动门多种多样，对自动门的控制方法亦越来越多，如申请号为CN201410481436.7的发明专利公开了一种自动门控制系统，主要包括：感应装置，该感应装置可获取自动门入口侧、出口侧和门下一定范围内的环境信息；微处理器，可检测感应装置、门、控制器的工作状态，可接收感应装置传送的视频信息，分析自动门状态和行人行为状态，并输出检测结果或分析结果；控制器，可通过自动门电机等控制自动门打开和关闭。其中感应装置具有网络接口，用于与微处理器通信，该微处理器与控制器通讯，根据对于来自感应装置的信号的分析结果对控制器发出相应指令；紧急制动装置。
虽然上述的发明能够准确获得自动门附近环境信息、确保自动门安全运行、智能化程度高且使用舒适，但是，其仍和市面上其他对自动门的控制一样，具有控制不精确的问题，进而导致影响用户体验。因此，实有必要设计一种自动门开合控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动门开合控制方法，旨在解决现有技术中自动门开合时不能精确控制自动门的开门宽度，进而影响使用以及影响用户体验的技术问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种自动门开合控制方法，包括以下步骤：
步骤一、实时获取自动门的预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵；
步骤二、将步骤一得到的各所述被测对象与所述预定位置之间的实际距离矩阵转化为各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤三、获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析：
(1)若判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值，则转步骤四；
(2)若判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值大于所述静态波动幅度阈值，则转步骤六；
步骤四、自判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值时开始计时，并计算各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于所述静态波动幅度阈值的时间，并获取实时计时时间；其中，所述实时计时时间内包含多个时间点，各时间点内均对应有一个所述预设监测区域内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤五、判断所述实时计时时间是否大于等于预设的第一时间阈值，若判断为是，则将所述实时计时时间内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵做平均处理后得到背景环境平面距离矩阵并存储；
步骤六、分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值；
步骤七、判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则转步骤八；
步骤八、获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并根据所述总体宽度信息打开自动门。
可选地，所述步骤八具体包括以下步骤：
提取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的各被测对象的总体宽度信息；
将所述总体宽度信息加上预设的扩展宽度信息并组合成开门宽度信息，根据所述开门宽度信息控制自动门使所述自动门打开与所述开门宽度信息相匹配的宽度。
可选地，所述步骤八之后，还包括：
判断预设触发活动区域内，被测对象所停留的时间是否超过预设的第一停留时间，若判断为是，则对被测对象进行远离警示；其中，所述远离警示至少包括蜂鸣器提醒、指示灯闪烁提醒或者语音播报提醒。
可选地，所述对被测对象进行远离警示后，还包括：
控制所述自动门以预设的安全关闭速度关门，其中，所述安全关闭速度为自动门关门时不损伤人体的速度。
可选地，所述步骤一具体包括以下步骤：
(1)将光发射器和光学成像镜头安装于所述预定位置，且所述光发射器和光学成像镜头的检测端正对自动门的出入口区域，其中，所述光发射器和光学成像镜头的检测端检测到的区域为所述预设监测区域；
(2)通过调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；
(3)光发射器发射的检测光束遇到所述预设监测区域内各被测对象，经各被测对象反射向光学成像镜头；
(4)位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并通过反射光束和发射光束之间的相位差和周期，基于公式
为实现上述目的，本发明还提供一种自动门开合控制方法，所述自动门开合控制方法基于所述自动门开合控制系统进行，所述自动门开合控制系统包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和自动门开合控制单元；所述自动门开合控制方法具体包括以下步骤：
步骤一、通过所述距离检测计算单元实时获取自动门的预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵；
步骤二、通过所述特征识别处理单元将步骤一得到的各所述被测对象与所述预定位置之间的实际距离矩阵转化为各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤三、通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析：
(1)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值，则转步骤四；
(2)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值大于所述静态波动幅度阈值，则转步骤六；
步骤四、通过所述特征识别处理单元自判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值时开始计时，并计算各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于所述静态波动幅度阈值的时间，并获取实时计时时间；其中，所述实时计时时间内包含多个时间点，各时间点内均对应有一个所述预设监测区域内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤五、通过所述特征识别处理单元判断所述实时计时时间是否大于等于预设的第一时间阈值，若判断为是，则通过所述特征识别处理单元将所述实时计时时间内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵做平均处理后得到背景环境平面距离矩阵并存储；
步骤六、通过所述特征识别处理单元分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值；
步骤七、通过所述特征识别处理单元判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则转步骤八；
步骤八、通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并通过所述自动门开合控制单元根据所述总体宽度信息打开自动门。
所述距离转化器将所述被测对象与所述预定位置之间的实际距离矩阵转化为各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵，并将各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵发送至所述特征比对处理器；
所述特征比对处理器获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析。
可选地，所述距离转化器通过以下方式将实际距离矩阵转化为平面距离矩阵：
首先，所述距离转化器将被测对象表面每个反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离按照如下公式转换为该被测对象表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离：
其中，QQ`为被测对象表面反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离，由距离检测计算单元中的距离计算器计算得到；(x`，y`)为对应感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标；O`F为光学成像镜头的光学中心与感光探测器点阵平面坐标体系中坐标原点之间的距离；d为被测对象表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离；
其中，感光探测器点阵平面坐标体系是指：以穿过光学成像镜头光学中心的、垂直于感光探测器点阵所在平面的直线与感光探测器点阵所在平面的交点作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面内建立的坐标体系，每一个感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标以及光学成像镜头的光学中心与坐标原点之间的距离属于已知量；
其次，所述距离转化器将转换得到的各水平距离与其对应感光探测像素点的位置相关联形成所述平面距离矩阵。
为实现上述目的，本发明还提供一种基于上述自动门开合控制系统进行的自动门开合控制方法，包括如下步骤：
步骤一、将自动门开合控制系统的所述光发射器和光学成像镜头安装于所述预定位置，且所述光发射器和光学成像镜头的检测端正对自动门的出入口区域，其中，所述光发射器和光学成像镜头的检测端检测到的区域为所述预设监测区域；
步骤二、由距离检测计算单元的调制器产生调制信号，产生的调制信号传输到其光发射器后，由光发射器向外发射相应的调制光；
步骤三、光发射器发射的调制光遇到作为被测对象体的物体表面后，被反射向光学成像镜头；
步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过镜头接收反射回的反射调制光，并由距离计算器通过反射调制光和发射调制光的相位差和周期，基于公式：
步骤五、所述距离转化器将接收到的被测对象与感光探测器点阵的实际距离矩阵基于公式
步骤六、所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析：
(1)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值，则转步骤七；
(2)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值大于所述静态波动幅度阈值，则转步骤九；
步骤七、所述特征识别处理单元自判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值时开始计时，并计算各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于所述静态波动幅度阈值的时间，并获取实时计时时间；其中，所述实时计时时间内包含多个时间点，各时间点内均对应有一个所述预设监测区域内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤八、通过所述特征识别处理单元判断所述实时计时时间是否大于等于预设的第一时间阈值，若判断为是，则通过所述特征识别处理单元将所述实时计时时间内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵做平均处理后得到背景环境平面距离矩阵并存储；
步骤九、通过所述特征识别处理单元分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值；
步骤十、通过所述特征识别处理单元判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则转步骤十一；
步骤十一、通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并通过所述自动门开合控制单元根据所述总体宽度信息打开自动门。
本发明实施例提供的自动门开合控制方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本发明通过将自动门的预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵转化为平面距离矩阵，再将平面距离矩阵中的实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析，从而判定是否当前场景是否为背景环境平面距离矩阵，若是则存储从而实现自学习当前背景环境的功能，再分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值，再判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并根据所述总体宽度信息打开自动门，实现对自动门的开门宽度的精准控制，从而通过多次综合判断实现对自动门的精确开合控制，避免了误判，提高了安全性能，极大的提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的自动门开合控制系统的组成结构框图；
图2为本发明所述自动门开合控制系统中距离检测计算单元的光束发射与反射探测的光路结构示意图；
图3为被测人体的走向自动门过程中人体的被测点与感光探测器点阵的实测距离示意图；
图4为图3所示实测距离转化为水平距离的示意图；
图5为本实施例提供的距离检测单元的另一种安装方式时被测人体走向自动门过程中人体的被测点与感光探测器点阵的实测距离示意图；
图6为图5所示实测距离转化为水平距离的示意图；
图7为被测空间的被测点与感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的光路对应结构示意图；
图8为将被测空间被测点与感光探测像素点之间的实测距离转化为被测空间被测点与感光探测器点阵平面之间的水平距离的距离转化结构示意图；
图9为本发明所述自动门开合控制方法中获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的实际高度信息的计算示意图；
图10为本发明所述自动门开合控制系统的安装位置及安装后的监测状态的模拟示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个实施例中，如图1-图10所示，提供一种所述自动门开合控制系统，包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和自动门开合控制单元。
其中，所述距离检测计算单元安装于所述自动门的门框上的预定位置，且使所述距离检测计算单元正对自动门的出入口区域，从而使得所述距离检测计算单元具有预设监测区域。
本实施例中，参照图10，所述距离检测计算单元安装于自动门的门框上的中间位置，且自动门的门框上的所述距离检测计算单元的检测端正对自动门的出入口区域。即所述预定位置为自动门的门框上的中间位置，所述距离检测计算单元的检测端能检测到的区域自动门的出入口区域，即，所述预设监测区域为自动门的出入口区域。
所述距离检测计算单元用于基于飞行时间原理实时获取自动门的门框上的预定位置与预设监测区域内各被测对象之间的实际距离，其中，所述实际距离为对应于各被测对象上的多个位置点的多点距离，即距离矩阵，亦可以理解为，所述距离检测计算单元实时监测并获取自动门的预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵。
参照图1，所述所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器，所述控制器连接于所述调制器和感光探测器点阵，用于向调制器提供调制控制信号，所述调制器连接于所述光发射器，用于向光发射器发射的光束提供调制信号，所述调制器进一步连接于所述感光探测器点阵，用于提供基本调制信息。所述光发射器优选的可为红外光发射器，用于向被测对象发出经调制的光束，调制光束到达被测对象表面后经被测对象表面反射后入射至光学成像镜头，经光学成像镜头整形后输入至感光探测器点阵，所述感光探测器点阵连接于距离计算器，并将反射光束信号输出给距离计算器，所述距离计算器对该反射光束进行去噪滤波和A/D转换等必要处理后，计算得到反射该反射光束的被测对象位置点距离接收该反射光束的感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的距离信息，并将该距离信息连同该感光探测像素点相关位置信息一并传输给控制器，由控制器将相关信息进一步传输给所述特征识别处理单元。
优选地，所述距离检测计算单元可采用3D传感器、ToF飞行时间传感器、DVS、结构光传感器等任一种实现。下面先具体描述基于ToF飞行时间原理的距离检测计算单元计算预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵的过程：
距离检测计算单元通过其光发射器产生调制红外光并向外发射该调制红外光，该调制红外光遇到被测对象后会发生反射形成反射红外光，反射红外光经过距离检测计算单元的光学成像镜头后被其后的感光探测器点阵所接收。距离检测计算单元的发射调制红外光和反射红外光均为正弦波形式，可用函数形式表示为：发射调制红外光的函数表达式为：
t为时间参数；
A为调制红外光振幅；
T为正弦波周期；
kA为反射红外光振幅；
k为衰减系数；
n为接收到非本距离检测计算单元的光发射器光源反射的噪波。
所以，从发射调制红外光到接收到该调制红外光形成的反射红外光的延时时间，即该红外光所经过的飞行时间：
其中，T为调制波周期。
从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测对象反射回的反射红外光该时间段内，所述红外光所飞行的路程：
其中：c为光速，即大约为3×108m/s。
因此从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测对象反射回的反射红外光，反射该红外光的被测对象到距离检测计算单元的感光探测器点阵之间的距离为：
这样基于调制红外光的正弦波周期和感光探测像素点接收到的反射红外光与光发射器发射的调制红外光的信号相位差即可计算被测对象与感光探测器点阵之间的距离，感光探测器点阵将该正弦波周期和信号相位差传递给距离计算器，由距离计算器基于上述公式计算得到被测对象与感光探测器点阵之间的实测距离，即实际距离矩阵。
本发明中的所述距离检测计算单元中的感光探测器点阵具有多个呈矩阵阵列形式排列的感光探测像素点，每一个感光探测像素点可作为一个独立的感光探测器元件，这样光发射器每向外发射一次调制红外光，该调制红外光被被测对象表面多点反射后分别入射到感光探测器点阵中的对应感光探测像素点上，也就是说感光探测器点阵中的每一个感光探测像素点均可以采集反射红外光，并且获得一个感测距离，最终感光探测器点阵所检测到的每一帧的实测距离都对应于一个实际距离矩阵，由被测对象表面每个反射点与接收该点反射光的对应感光探测像素点之间的实测距离结合该反射点位置形成二维距离分布，如图2所示。
如此，所述距离检测计算单元便可计算得到预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵。接着，所述距离检测计算单元将预设监测区域内各被测对象与预定位置之间的实际距离矩阵发送至所述特征识别处理单元，由所述特征识别处理单元对所述实际距离矩阵进行进一步处理。
进一步地，参照图1，所述特征识别处理单元包括通信接口模块、距离转化器、特征比对处理器、标准特征存储器和输出模块，所述通信接口模块连接于所述距离检测计算单元的控制器，所述距离转化器连接于通信接口模块，所述特征比对处理器连接于所述距离转化器，所述标准特征存储器连接于所述特征比对处理器，所述输出模块连接于所述特征比对处理器。
所述特征识别处理单元用于将所述距离检测计算单元计算得到的各所述被测对象与所述预定位置之间的实际距离矩阵转化为各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵，其中平面距离矩阵包括多个水平距离矩阵所会合而成的水平距离矩阵。
即，所述特征识别处理单元先将所述距离检测计算单元计算得到的各所述被测对象与所述预定位置之间的实际距离矩阵转化为各所述被测对象与预定参考面之间的水平距离矩阵，多个水平距离矩阵组合后便形成所述平面距离矩阵。
下面具体说明所述特征识别处理单元将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵的工作过程：
首先，所述距离检测计算单元所获取的实际距离为每一个被测点到距离检测计算单元中的对应感光探测像素点之间的直线距离，为便于理解可将整个距离检测计算单元看做一个圆心质点，因为实际中各类距离检测计算单元，如ToF传感器、3D传感器等，此类传感器的自身大小相对于其与被测对象之间的距离都是可以忽略的，为便于计算可以不考虑其内部的光学成像镜头、感光探测器点阵之间的细微距离，而直接将这种距离检测计算单元整体看做一个圆心质点。
接着，以所述距离检测计算单元检测预设监测区域内的人体的过程为例，具体地，当所述距离检测计算单元检测到一个正在靠近自动自动门的人的时候，参照图3-图4所示，本实施例中，所述距离检测计算单元采用ToF传感器，可以将整个ToF传感器当做一个质点，所述距离检测计算单元所在的竖直水平面为所述预定参考面。
从图3-图4中可以看出，当ToF传感器与人体具有一定夹角时，实测距离d1-d5的距离均为倾斜状态距离。如果直接采用实测距离d1-d5进行人体识别则该距离所反映的特征与人体的特征差异较大，会造成人体识别精度的大幅降低，本发明创新地针对ToF传感器已获得的实测距离如d1-d5进行投影转化，将人体被测点与ToF传感器之间的实测距离转化为该人体被测点与ToF传感器所在平面之间的水平距离，如图4所示，这种转化后的水平距离与人体实际曲线特征点更加吻合，其中ToF传感器所在平面为ToF传感器中感光探测器点阵所在平面。
当然，所述距离检测计算单元亦可以设置为其他倾斜角度，参考图5-图6所示，所述距离检测计算单元采用ToF传感器，所述距离检测计算单元所在平面为所述预定参考面，本实施例中，所述预定参考面为倾斜面。
下面给出具体的距离转化过程，首先如图7-图8所示，经人体被测区域A中的每个被测点Qn反射的光束经光学成像镜头聚焦后入射至感光探测器点阵中对应的一个感光探测像素点，并由该感光探测像素点将相关相位、频率信息传递给距离计算器后可直接计算得到每个人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离，进一步的要将该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离转化为该人体被测点Qn与感光探测器点阵平面之间的水平距离，则需要知道该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的直线连线相对于感光探测器点阵平面的倾角，如图6给出的放大光路结构图中所示，光反射器发生的调制光束被位于人体被测区域A中的某一人体被测点Q反射后，经过距离检测计算单元中的光学成像镜头后聚焦于其后的感光探测器点阵中相对应的一个感光探测像素点Q`上，以感光探测器点阵所在的平面B作为水平距离参考平面，并将其延伸至平面B`。以光学成像镜头的光学中心F在感光探测器点阵平面B内的正投影中心点O`(也就是光学成像镜头的中心法线与感光探测器点阵平面B的交点)作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面B内建立坐标系X`O`Y`，其中FO`垂直于平面B，其中感光探测器点阵平面B内的每一个感光探测像素点在X`O`Y`平面坐标内的位置Q`(x`，y`)以及FO`之间的距离属于每一个距离检测计算单元中的已知量，因为每个距离检测单元的感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离都是固定且初始标定好的，在初始化过程中已写入具体位置坐标信息和距离信息。而且每个距离检测计算单元都将其感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置坐标信息以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息连同其测得的被测点与对应感光探测像素点之间的实际距离一并传输给特征识别处理单元的距离转化器。
这样可以按照以下公式将被测区域A中的某一人体被测点Q与对应感光探测像素点Q`之间的距离转化为该人体被测点Q与感光探测器点阵平面之间的水平距离d：
水平距离d＝QC`＝QQ`·cos(a)
其中
如上所述，对于每一个距离检测计算单元其中每个感光探测像素点的位置坐标信息(x`，y`)以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息O`F都是距离检测计算单元的固有信息，属于已知信息参数，而每个人体被测点与对应感光探测像素点之间的距离QQ`则可以通过公式
该水平距离d与该感光探测像素点位置坐标信息(x`，y`)关联对应，这样每个感光探测像素点位置都对应有一个水平距离，最终对应于感光探测器点阵上所有感光探测像素点位置信息形成水平距离分布矩阵，因此当获取到距离检测计算单元检测到的一帧距离矩阵后，通过距离转化器可以获取到每个被测点到感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵，也就是将附图3中的各距离d1、d2、d3、d4……转化为附图4中对应的各距离d1`、d2`、d3`、d4`……，并结合各距离关联的对应感光像素点位置信息形成水平距离矩阵分布。
所述特征识别处理单元中的距离转化器进行如上距离转化运算后，即可将人体与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵转化为与之相对应的人体相对于预定参考面的水平距离矩阵，同时所述预设检测区域内的静止物体亦被所述距离转化器转化，接着，所述距离转化器将各水平距离矩阵组合即得到所述平面距离矩阵。
然后，所述距离转化器将所述所述平面距离矩阵发送至所述特征识别处理单元的所述特征比对处理器，由所述特征比对处理器作进一步处理。
进一步地，各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中包含了各被测对象的实际波动幅值，故，所述距离转化器将所述所述平面距离矩阵发送至所述特征识别处理单元的所述特征比对处理器后，所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析：
(1)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值，则说明此时预设监测区域内，有活动对象进入，但是并不是需要进出自动门，故此时需要将该种情境下的平面距离矩阵纳入安静的背景环境状态中，但是，此时并不能够立即判定此时就是处于安静状态，故需要进行以下判断：
通过所述特征识别处理单元自判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值时开始计时，并计算各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于所述静态波动幅度阈值的时间，并获取实时计时时间。
其中，所述实时计时时间内包含多个时间点，各时间点内均对应有一个所述预设监测区域内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵。
接着，所述特征识别处理单元继续判断所述实时计时时间是否大于等于预设的第一时间阈值，若判断为是，则说明此时的情景下，在时间持续了大于等于所述第一时间阈值的状态下，各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值始终小于等于所述静态波动幅度阈值，亦可以理解为，在大于等于所述第一时间阈值的状态下，始终没有人需要进入自动门，故此时自动门不需要打开。同时，为了在下次出现此种情景时，所述所述特征识别处理单元能够快速判断不需要打开自动门，故所述特征识别处理单元将所述实时计时时间内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵做平均处理后得到背景环境平面距离矩阵并存储。
其中，所述平均处理为在所述实时计时时间内，将各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵作平均，从而得到一个新的平面距离矩阵并作为此种情境下的一个背景环境平面距离矩阵。
如此，实现了所述特征识别处理单元能够实时学习背景环境平面距离矩阵的功能，实现了背景环境状态的多兼容性，从而提高了自动门开合控制时的精确性，提高了用户体验，具有极高的实用性。
(2)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值大于所述静态波动幅度阈值，则说明此时进入所述预设检测区域内的人比较靠近所述自动自动门，并且，具有极大的概率即将进入所述自动门，而此时需要进一步判断：
即，通过所述特征识别处理单元分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值。
此处的所述背景环境平面距离矩阵即为所述特征识别处理单元经过自学习背景环境之后得到的背景环境平面距离矩阵。
当所述特征识别处理单元判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则说明此时进入所述预设检测区域内的对象即将进入所述自动自动门，故接下来，将通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并通过所述自动门开合控制单元根据所述总体宽度信息打开自动门。
进一步地，提取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的各被测对象的总体宽度信息是为了精确得到即将进入自动门的人所占据的横向总宽度，从而控制自动门打开适当的宽度，以方便人进入。
具体地，获取所述总体宽度信息后，通过所述特征识别处理单元将所述总体宽度信息加上预设的扩展宽度信息并组合成开门宽度信息，并发送至所述自动门开合控制单元，由所述自动门开合控制单元根据所述开门宽度信息从而控制自动门使所述自动门打开与所述开门宽度信息相匹配的宽度。
其中，所述扩展宽度信息为本领域技术人员预先储存于所述特征识别处理单元中，其具体数值根据实际情况由本领域普通技术人员设置，旨在给需要进入自动门的人员提供合适的通行宽度，同时避免现有技术中的自动门只要检测到有人需要进出即将自动门打开至最大宽度带来的资源浪费以及自动门开关时所耗费的时间，从而大大提高了自动门开合时的精度，提高用户体验的同时，又节省自动门的驱动资源。
若所述特征识别处理单元判断变化像素点数量差值不是大于等于预设的波动像素点数量值，则说明此时进入所述预设检测区域内的人可能很靠近自动门，但是并不是真的想要进去，故此时自动门不打开。
在本发明的另一个实施例中，在获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息之前，为了更精确的判断是否真的有人需要进入自动门，还包括包括以下步骤：
(1)通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的实际高度信息；
具体地，本步骤中，因为已经获取背景背景环境平面距离矩阵和平面距离矩阵，故只需通过二者的数据作计算即可得到各所述被测对象的实际高度信息，具体计算公式如下：h＝(a-b)*sin(π/2-α)；其中，h为被测对象的实际高度信息，a为所述预设监测区域内任一点与所述预定参考面之间的距离，b为所述被测对象进入所述预设监测区域内并阻挡所述任一点后，所述任一点与所述预定位置连接所形成的线段中所述预定位置与所述被测对象之间的距离；α为所述预定参考面与水平线之间所形成的夹角。
进一步地，参考图9所示，α为所述预定参考面与水平线之间所形成的夹角，亦可以理解为所述特征识别处理单元的安装角度。
在人体没有进入所述预设检测区域内时，所述距离检测计算单元已获取所述所述预设监测区域内任一点与所述预定位置之间的距离a，本实施例中所述任一点选择为图中A1点，具体地，A1与所述预定参考面的距离即为a。
接着，在人体进入所述预设监测区域内后，人体阻挡住距离a与所述距离检测计算单元之间所形成的直线，此时，人体阻挡点B1距离地面的高度为h，根据平行定理得知，h和A1之间形成的连线与水平线之间角度为π/2-α；故此时，h的计算公式为：h＝c*sin(π/2-α)；其中，c＝a-b；故可以得到h的实际计算公式为：h＝(a-b)*sin(π/2-α)。
进一步地，a为在没有人进入所述预设检测区域时，由所述特征识别处理单元经过从所述背景环境平面距离矩阵中获取，可以理解为a为已知量。b为人体进入所述预设监测区域内后，由所述特征识别处理单元从平面距离矩阵中获取，可以理解为b也为已知量，α为安装所述特征识别处理单元时，已获得的角度。故可以得知，当由所述特征识别处理单元从平面距离矩阵中获取b的值后，即可利用公式h＝(a-b)*sin(π/2-α)；得到所述被测对象的实际高度信息。
(2)通过所述特征识别处理单元判断所述实际高度信息是否大于等于预设的开门高度信息，若判断为是，则继续获取所述总体宽度信息。
具体地，本步骤中，所述开门高度信息由本领域普通技术人员根据不同用户的实际需求来设置具体数值，若判断所述实际高度信息大于等于预设的开门高度信息，则打开门，此时相当于成年人需要进入。
若判断所述实际高度信息小于预设的开门高度信息，此时意味着可能有未成年人靠近自动门，此时自动门不打开，从而可以防止有小孩或宠物在没有大人的陪同下私自跑出门外，进而提高安全性能，提高使用者用户体验。
在本发明的另一个实施例中，在获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息之前，为了更精确的判断是否真的有人需要进入自动门，还包括以下步骤：
(1)在所述预设时间段内，通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的表面曲线特征信息。其中，所述预设时间段包括多个时间点，各所述时间点分别对应一个所述被测对象的表面曲线特征信息；
(2)将各所述表面曲线特征信息作比对分析，并获得被测对象的实际移动轨迹；
具体地，将各个时间点对应的各个所述被测对象的表面曲线特征信息作比较，判断其数据变化状况，从而获取其实际移动轨迹。
如，当随着时间的推移，各所述表面曲线特征信息中与所述自动门的距离逐渐变小并趋近于0，则可以判定为所述实际移动轨迹为靠近所述自动门并已经即为贴近自动门，可以判定此时有人真的需要进入自动门，因而，此时可以通过所述自动门开合控制单元开门。
若各所述表面曲线特征信息中与所述自动门的距离逐渐变大，则说明人只是路过所述预设检测区域，并不是需要进入自动门，因此，所述自动门开合控制单元不需要开门。
又或，当被测对象的移动轨迹完全平行于自动门，即该人员没有靠近自动门的移动特征，即可判断该人员不需要进出自动门，亦不需要控制自动门开门。
如此，通过获得被测对象的实际移动轨迹来判断人是否真的需要进入自动门，大大提高了自动门开合时的精度，极大程度地减小了误判率的同时也极大程度地提高了自动门开合时的可靠性。
进一步地，在自动门打开之后，很有可能还有人员始终停留在靠近自动门的地方，故此时，还需要通过所述特征识别处理单元判断预设触发活动区域内，被测对象所停留的时间是否超过预设的第一停留时间。
若判断为是，则通过所述特征识别处理单元中的提醒模块对被测对象进行远离警示。
其中，所述远离警示至少包括蜂鸣器提醒、指示灯闪烁提醒或者语音播报提醒。
接着，若进行提醒后，人员始终停留靠近自动门的区域，则通过所述自动门开合控制单元控制所述自动门以预设的安全关闭速度关门，其中，所述安全关闭速度为自动门关门时不损伤人体的速度。如此，保证了自动门的精准开门以及关门，亦能够使用户不要总是处于靠近自动门的区域内，以防止开合时造成的损伤。
在本发明的另一实施例中，所述自动门开合控制单元包括自动门主机、自动门驱动设备和自动门门扇，所述自动门主机与所述输出模块连接。所述自动门驱动设备与所述自动门主机和所述自动门门扇连接，并用于根在所述自动门主机的控制下，打开或关闭所述自动门门扇。
具体地，所述自动门开合控制单元的工作原理为：
(1)当所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息后，所述特征识别处理单元通过所述输出模块将所述总体宽度信息发送至自动门开合控制单元的自动门主机，所述自动门主机根据所述总体宽度信息，控制所述自动门驱动设备，以驱动所述自动门门扇打开与所述总体宽度信息相匹配的宽度。
(2)若所述所述特征识别处理单元判断所述实际移动轨迹为靠近所述自动门，则所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送一控制信号至自动门开合控制单元的自动门主机，所述自动门主机根据该控制信号，控制所述自动门驱动设备，以驱动所述自动门门扇打开。
(3)当所述提醒模块所述对被测对象进行远离警示后，所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送一控制信号至自动门开合控制单元的自动门主机，所述自动门主机根据该控制信号，控制所述自动门驱动设备，以预设的安全关闭速度关门，其中，所述安全关闭速度为自动门关门时不损伤人体的速度。
(4)当所述所述特征识别处理单元判断所述实际高度信息是大于等于预设的开门高度信息，则所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送一控制信号至自动门开合控制单元的自动门主机，所述自动门主机根据该控制信号，控制所述自动门驱动设备，以驱动所述自动门门扇打开。
最后简要说明基于本发明所述自动门开合控制系统进行的自动门开合控制方法：
步骤一、将自动门开合控制系统的所述光发射器和光学成像镜头安装于所述预定位置，且所述光发射器和光学成像镜头的检测端正对自动门的出入口区域，其中，所述光发射器和光学成像镜头的检测端检测到的区域为所述预设监测区域；
步骤二、由距离检测计算单元的调制器产生调制信号，产生的调制信号传输到其光发射器后，由光发射器向外发射相应的调制光；
步骤三、光发射器发射的调制光遇到作为被测对象体的物体表面后，被反射向光学成像镜头；
步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过镜头接收反射回的反射调制光，并由距离计算器通过反射调制光和发射调制光的相位差和周期，基于公式：
步骤五、所述距离转化器将接收到的被测对象与感光探测器点阵的实际距离矩阵基于公式
步骤六、所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中的实际波动幅值，并将所述实际波动幅值与预设的静态波动幅度阈值作比对分析：
(1)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值，则转步骤七；
(2)若通过所述特征识别处理单元判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值大于所述静态波动幅度阈值，则转步骤九；
步骤七、所述特征识别处理单元自判断各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于等于所述静态波动幅度阈值时开始计时，并计算各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际波动幅值小于所述静态波动幅度阈值的时间，并获取实时计时时间；其中，所述实时计时时间内包含多个时间点，各时间点内均对应有一个所述预设监测区域内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵；
步骤八、通过所述特征识别处理单元判断所述实时计时时间是否大于等于预设的第一时间阈值，若判断为是，则通过所述特征识别处理单元将所述实时计时时间内各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵做平均处理后得到背景环境平面距离矩阵并存储；
步骤九、通过所述特征识别处理单元分别获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵的实际像素点，以及所述背景环境平面距离矩阵的背景像素点，并将所述实际像素点与所述背景像素点作比对分析，获取所述实际像素点与所述背景像素点不同的像素点的数量，并得到变化像素点数量差值；
步骤十、通过所述特征识别处理单元判断变化像素点数量差值是否大于等于预设的波动像素点数量值，若判断为是，则转步骤十一；
步骤十一、通过所述特征识别处理单元获取各所述被测对象与预定参考面之间的平面距离矩阵中各所述被测对象的总体宽度信息，并通过所述自动门开合控制单元根据所述总体宽度信息打开自动门。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
