[发明专利]光学安全系统、用于控制机动化工业设备的方法和计算机可读介质

说明书

提供了将光学安全监测与机器控制集成的工业安全系统。该安全系统包括支持像素阵列处理功能的成像传感器装置，这些像素阵列处理功能允许对像素阵列的选定部分进行飞行时间(TOF)分析，而对阵列的剩余部分进行二维成像分析，从而相对于对阵列的所有像素进行TOF分析而言，减小了处理负载和响应时间。像素阵列的为了进行TOF分析而指定的部分可以通过成像传感器装置的配置而被预定义，或者可以基于利用二维成像分析的对象检测和分类而动态地被选择。成像传感器装置还可以实现多种安全和冗余功能以实现高度的安全完整性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年5月19日提交的题为“INTEGRATION OF OPTICAL AREAMONITORING WITH INDUSTRIAL MACHINE CONTROL”的美国临时申请No.62/000,487的优先权，其全部内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本文所公开的主题一般地涉及工业安全，并且更具体地涉及工业控制与使用能够对像素阵列的指定部分进行选择性飞行时间(TOF)分析的成像传感器的光学区域监测的结合。

发明内容

下面提出了简化概要以提供对本文所描述的一些方面的基本理解。该概要既不是扩展性概要也无意确定本文所描述的各个方面的关键/重要要素或界定本文所描述的各个方面的范围。其唯一目的在于以简化形式提出一些概念作为随后提出的更加详细的描述的序言。

在一种或多种实施例中，提供了一种光学安全系统，其包括：像素阵列组件，被配置成针对由一个或多个成像传感器装置捕获的危险工业区域的一个或多个图像的一个或多个像素阵列，对所述一个或多个像素阵列的像素进行分组以得到要进行二维(2D)分析的像素的子集；图像分析组件，被配置成对像素的子集进行2D分析；距离确定组件，被配置成对从一个或多个成像传感器装置接收到的点云数据进行3D分析；以及危险分析和判定组件，被配置成基于2D分析的结果和3D分析的结果来将图像中的第一对象分类为为机动化(motorized)工业设备并且将图像中的第二对象分类为人，将2D分析的结果和3D分析的结果进行关联以得到与人和机动化工业设备之间的关系有关的关联信息，并且基于关联信息来生成控制机动化设备的控制输出。

此外，一种或多种实施例提供了用于控制机动化工业设备的方法，该方法包括：由包括至少一个处理器的安全系统从监测危险工业区的一个或多个成像传感器收集图像数据；对图像数据的一组像素进行二维(2D)成像分析；对点云数据进行三维(3D)分析，该点云数据包括由一个或多个成像传感器装置针对图像数据的选定像素所计算的距离信息；基于2D成像分析或3D分析中的至少一个来将图像数据中的第一对象分类为人；基于2D成像分析或3D分析中的至少一个将图像中的第二对象分类为机动化工业设备；将2D成像分析的结果和3D分析的结果进行关联以得到与危险工业区内的人与机动化设备之间的关系有关的关联信息；以及基于关联信息发送用以改变机动化工业设备的操作的指令。

此外，根据一种或多种实施例，提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读介质，所述指令响应于执行而使包括处理器的系统执行操作，所述操作包括：从监测危险工业区域的一个或多个成像传感器装置收集图像数据；对包括图像数据的一个或多个像素组进行二维(2D)成像分析；对点云数据进行3D(3D)分析，该点云数据包括针对从一个或多个成像传感器装置接收到的图像数据的选定像素而生成距离信息；基于2D成像分析或所述3D分析中的至少一种来将图像数据中的第一对象分类为人；基于2D成像分析或3D分析中的至少一种将图像数据中的第二对象分类为机动化工业设备；将2D成像分析的结果和3D分析的结果进行关联以得到与危险工业区域内的人与机动化设备之间的关系有关的关联信息；基于关联信息发送用以改变机动化工业设备的操作的指令。

为了实现上述及有关目的，在本文中结合以下描述和附图描述某些示例性方面。这些方面表示可以实现的各种方式，在本文中有意覆盖所有这些方式。当结合附图考虑时，通过以下详细描述其他优点和新颖特征会变得明显。

附图说明