[發明專利]一種基于機器視覺的人機安全智能防撞預警系統

在審

• 申請號: 201910348541.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110059665A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李敏;鄒本銘;李純;閆峰;朱良軍;張湃;張棟;趙燁
• 申請（專利權）人: 天津港國際物流發展有限公司;維特聯合（北京）科技發展有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G08B21/02
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責任公司 12104
• 代理人: 張強

本發明是一種基于機器視覺的人機安全智能防撞預警系統，包括圖像采集裝置、圖像采集卡、控制處理器、報警顯示器、聲音報警信號輸出裝置和執行機構，圖像采集裝置與圖像采集卡相連，圖像采集卡與控制處理器相連，控制處理器分別和報警顯示器、聲音報警信號輸出裝置、執行機構相連；控制處理器包括主程序、圖像采集層、圖像處理層和參數輸出層；圖像采集層包括圖像獲取模塊；圖像處理層包括圖像增強模塊、圖像配準模塊、圖像融合模塊、圖像濾波模塊、特征提取模塊、標志識別模塊、坐標計算模塊、邊緣提取模塊；參數輸出層包括坐標顯示模塊。本發明能夠利用圖像采集裝置不斷的掃面安全區域內的物體，然后把圖像傳給控制處理器，并發出警報。

技術領域

本發明涉及港口安全作業用防撞預警系統的領域，尤其涉及一種基于機器視覺的人機安全智能防撞預警系統。

背景技術

目前，港口的作為物流集散中心，主要設備涉及正面吊、堆高機、叉車等流動作業機械。這些大型流動機械往往不是單獨作業，仍然需要現場人員在設備下進行輔助工作。而這些大型流動機械的司機常常因為光線和視野被阻擋，導致撞傷現場工作人員，造成嚴重事故。

現在運用的防撞預警系統主要包括：基于GPS定位的防碰撞預警系統、基于RSSI值定位的防碰撞預警系統、基于超聲波距離監測的防碰撞預警系統、基于RFID距離監測的防碰撞預警系統、基于倒車影像的系統、基于人體紅外熱源探測的系統，但是這些系統都存在不足之處。

基于GPS定位的防碰撞預警系統，由于GPS采集到的數據是一個坐標數據，因此需要將車輛位置信息，現場人員位置信息全部通過無線網絡上傳到服務器，通過運算，得到人員與車輛的相對位置關系后，再將是否預警的信號傳回給車載終端；這樣定位延遲和數據延遲的疊加會造成預警的不及時，即使可以通過差分基站的建立來提高定位精度，使用3G、4G網絡來提升數據傳輸的速度，但是其造價，體積與功耗將無法適用于實際的應用。

基于RSSI值定位的防碰撞預警系統，RSSI值實際是通過對信號強度能量的檢測來判斷接收裝置與被測裝置之間的距離，通常信號是采用2.4GHz的免費頻段，信號強度的影響因素諸多，包括物體的反射，穿透物體的衰減，同頻段通信設備的干擾，導致該技術僅在民用，環境因素較好的場合可以發揮作用，在環境復雜的工業現場則會出現大量誤報，無法正常使用。

基于超聲波距離監測的防碰撞預警系統，超聲波測距技術常用于車輛的倒車雷達，但由于超聲波功率的局限僅使用于近距離的測距，通常在5m之內，而且是對所有的障礙物都進行報警，并無法識別是工作人員還是貨物，另外不能標定探測危險區域，作業環境中頻繁報警對司機正常工作造成干擾和聽覺疲勞。

基于RFID距離監測的防碰撞預警系統，RFID即射頻識別技術，常用于門禁系統，其優點在于作業人員攜帶的識別設備體積小且無源，但是距離同樣是其最大的局限，無法適用于大型機械周圍遠距離，甚至是多級的預警。另外對于司機沒有可視畫面輔助，人員必須穿戴有Tag設備的工服或安全帽，無線信號會受到外界干擾，無法準確標定危險區域。

基于倒車影像的系統，雖然可以提供可視視頻畫面，但不具備探測功能，提供可視畫面但不具備蜂鳴報警功能。

基于人體紅外熱源探測的系統，首先，它受制于熱源鏡頭技術，可視角度不大于45度需多點布局多路處理。其次，受熱源圖像影響不能標定危險區域，不能提供常規視頻圖像作為司機輔助。再次，可能存在相同熱源溫度干擾。

針對上述防撞預警系統存在的不足，急需要開發一種更加智能的人機安全防撞預警系統。

發明內容

本發明旨在解決現有技術的不足，而提供一種基于機器視覺的人機安全智能防撞預警系統。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：