[發(fā)明專利]基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811620410.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN109697430A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇永生
• 申請（專利權(quán)）人: 成都思晗科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 李玉興

1.基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

1)、采集工作區(qū)域的圖像，并對采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理；所述圖像預(yù)處理包括圖像尺度的變化和圖像增強(qiáng)處理，所述圖像尺度的變化是指將圖像調(diào)整成固定尺寸大小的圖像，所述圖像增強(qiáng)處理是指增加圖像的對比度；

2)、圖像目標(biāo)檢測；采用SSD或YOLO目標(biāo)檢測框架檢測圖像中的人體頭部、安全帽目標(biāo)，并得到人體頭部和安全帽的分類信息和相應(yīng)目標(biāo)的區(qū)域位置信息，所述圖像目標(biāo)檢測的過程如下所述：

A、正負(fù)樣本篩選；以目標(biāo)標(biāo)注的ground_truth區(qū)域作為依據(jù)，如果圖像區(qū)域與ground_truth區(qū)域的重疊率大于規(guī)定的門限值，則認(rèn)為此圖像區(qū)域信息為正樣本，如果圖像區(qū)域與ground_truth的重疊率小于規(guī)定的門限值，則認(rèn)為此圖像區(qū)域信息為負(fù)樣本；

B、特征提?。徊捎肦esnet或VGG-16模型作為特征提取網(wǎng)絡(luò)提取正負(fù)樣本中的特征描述信息；

C、目標(biāo)分類和線性回歸；采用Adaboost分類器對步驟B獲得的特征描述信息進(jìn)行分類，得到人體頭部和安全帽的分類信息，并利用線性回歸的方式計(jì)算目標(biāo)的位置區(qū)域信息，所述目標(biāo)的位置信息采用矩形區(qū)域描述方式，即包含矩形區(qū)域的左上角坐標(biāo)點(diǎn)x,y，以及矩形的寬度width和高度height；

3)、計(jì)算人體頭部與安全帽的重疊率；重疊率cross_rate的計(jì)算公式為：

其中Area(安全帽∩人體頭部)為安全帽與人體頭部區(qū)域交集的面積，Area(安全帽∪人體頭部)為安全帽與人體頭部區(qū)域并集的面積；

4)、工作區(qū)域界定，工作區(qū)域的界定通過如下方式實(shí)現(xiàn)：預(yù)先設(shè)置工作區(qū)域Mask模板，并將人體頭部的位置區(qū)域與Mask區(qū)域進(jìn)行識(shí)別判定，識(shí)別判定規(guī)則如下所述：如果人體頭部的位置區(qū)域位于Mask區(qū)域內(nèi)部，則判定為人在工作區(qū)域，此時(shí)判定結(jié)果為人員佩戴了安全帽；如果人體頭部的位置區(qū)域不在Mask區(qū)域內(nèi)部或部分出于Mask區(qū)域內(nèi)部，則判定為人不在工作區(qū)域，此時(shí)判定結(jié)果為人員未佩戴安全帽。

2.如權(quán)利要求1所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟1)中，所述工作區(qū)域的圖像采集方式為視頻流采集方式，所述視頻流采集方式的具體過程如下所述：通過攝像頭獲取視頻流后先進(jìn)行視頻流解碼處理，然后從解碼中的圖像序列中按照一定的時(shí)間間隔抽取待識(shí)別圖像即可得到采集到工作區(qū)域的圖像。

3.如權(quán)利要求2所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：所述視頻流解碼處理方式為H264/H265解碼。

4.如權(quán)利要求1所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟1)中，所述工作區(qū)域的圖像采集方式為圖片采集方式，所述圖片采集方式的具體過程如下所述：通過將攝像頭設(shè)置為定時(shí)觸發(fā)拍照得到采集到工作區(qū)域的圖像。

5.如權(quán)利要求4所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟1)中，所述圖像尺度的變化是指將圖像調(diào)整成尺寸為512*512或300*300大小的圖像。所述圖像增強(qiáng)處理是指增加圖像的對比度。

6.如權(quán)利要求5所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟1)中，所述圖像增強(qiáng)處理通過圖像直方圖變換的方式實(shí)現(xiàn)。

7.如權(quán)利要求6所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟B中，所述特征提取網(wǎng)絡(luò)的卷積層采用Depthwise處理方法。

8.如權(quán)利要求7所述的基于圖像識(shí)別的工作區(qū)域安全帽佩戴的檢測方法，其特征在于：在步驟A中，如果圖像區(qū)域與ground_truth區(qū)域的重疊率大于0.6，則認(rèn)為此圖像區(qū)域信息為正樣本，如果圖像區(qū)域與ground_truth的重疊率小于0.4，則認(rèn)為此圖像區(qū)域信息為負(fù)樣本。