[發明專利]基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法及系統

在審

• 申請號: 201710188270.3
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN107103617A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 范清;陳盛花;華棟;汪隆君;高燕;劉勇;謝顯飛;柯科勇;李子輝;林清霖;鄒高亮;高喜濤;雷軒修
• 申請（專利權）人: 國機智能科技有限公司;廣州啟帆工業機器人有限公司
• 主分類號: G06T7/254
• 分類號: G06T7/254;G06T7/269;H04N7/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 譚英強,鄭澤萍

1.基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，包括步驟：

S1、實時獲取施工現場的監控視頻，并獲取用戶預設的提取框；

S2、根據預設的提取框，實時提取監控視頻的圖像幀后，采用光流法基于差分計算進行運動人體目標提取；

S3、對提取獲得的運動人體目標進行頭肩檢測，提取獲得每幀圖像中的頭肩圖像；

S4、對提取的頭肩圖像進行HSV顏色空間轉化后，識別獲得對應的安全帽佩戴狀態。

2.根據權利要求1所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，所述步驟S2，包括：

S21、根據預設的提取框，實時依次提取監控視頻的圖像幀，獲得視頻圖像序列；

S22、基于中值濾波法從視頻圖像序列中提取獲得背景圖像序列；

S23、將視頻圖像序列與背景圖像序列進行差分，獲得各差分圖像；

S24、對差分圖像進行二值化后，提取獲得運動人體目標。

3.根據權利要求1所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，所述步驟S24，其具體為：

S24、將差分圖像序列的每個像素值與預設閾值T進行比對，當像素值大于預設閾值T時，將其二值化為1，并判定該點為運動人體目標的點，反之將其二值化為0，并判定該點為背景圖像點，最后提取獲得運動人體目標。

4.根據權利要求2所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，所述步驟S3，包括：

S31、對差分圖像的二值化圖像進行投影后獲得對應的垂直投影直方圖；

S32、將垂直投影直方圖的最接近行坐標末端的局部最大值作為頭部寬度，進而將頭部寬度的N倍作為頭肩高度，其中N的取值范圍為2.5～3；

S33、根據獲得的頭肩高度對每幀圖像進行截取獲得頭肩圖像。

5.根據權利要求2所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，所述步驟S4，包括：

S41、對提取的頭肩圖像進行HSV顏色空間轉化，獲得其h、s、v參數值；

S42、根據轉換獲得的HSV顏色空間的h、s、v參數值的分布情況，結合預設的安全帽顏色，識別獲得對應的安全帽佩戴狀態。

6.根據權利要求5所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別方法，其特征在于，所述步驟S42，其具體為：

根據轉換獲得的HSV顏色空間的h、s、v參數值的分布情況，分析獲得該頭肩圖像中頭部位置的顏色是否落入預設的安全帽顏色范圍內，若是，則表示佩戴對應顏色的安全帽，反之，表示未佩戴安全帽。

7.基于光流法的安全帽佩戴狀態識別系統，其特征在于，包括：

視頻獲取模塊，用于實時獲取施工現場的監控視頻，并獲取用戶預設的提取框；

提取模塊，用于根據預設的提取框，實時提取監控視頻的圖像幀后，采用光流法基于差分計算進行運動人體目標提取；

頭肩檢測模塊，用于對提取獲得的運動人體目標進行頭肩檢測，提取獲得每幀圖像中的頭肩圖像；

識別模塊，用于對提取的頭肩圖像進行HSV顏色空間轉化后，識別獲得對應的安全帽佩戴狀態。

8.根據權利要求7所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別系統，其特征在于，所述提取模塊，包括：

第一提取子模塊，用于根據預設的提取框，實時依次提取監控視頻的圖像幀，獲得視頻圖像序列；

第二提取子模塊，用于基于中值濾波法從視頻圖像序列中提取獲得背景圖像序列；

第三提取子模塊，用于將視頻圖像序列與背景圖像序列進行差分，獲得各差分圖像；

第四提取子模塊，用于對差分圖像進行二值化后，提取獲得運動人體目標。

9.根據權利要求8所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別系統，其特征在于，所述頭肩檢測模塊，包括：

第一檢測子模塊，用于對差分圖像的二值化圖像進行投影后獲得對應的垂直投影直方圖；

第二檢測子模塊，用于將垂直投影直方圖的最接近行坐標末端的局部最大值作為頭部寬度，進而將頭部寬度的N倍作為頭肩高度，其中N的取值范圍為2.5～3；

第三檢測子模塊，用于根據獲得的頭肩高度對每幀圖像進行截取獲得頭肩圖像。

10.根據權利要求8所述的基于光流法的安全帽佩戴狀態識別系統，其特征在于，所述識別模塊，包括：

第一識別子模塊，用于對提取的頭肩圖像進行HSV顏色空間轉化，獲得其h、s、v參數值；

第二識別子模塊，用于根據轉換獲得的HSV顏色空間的h、s、v參數值的分布情況，結合預設的安全帽顏色，識別獲得對應的安全帽佩戴狀態。