[發明專利]施工現場的人機碰撞預警方法及系統

有效

• 申請號: 202010074149.X
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111275923B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 方東平;郭紅領;古博韜;張沛堯;黃玥誠;苗春剛;周予啟
• 申請（專利權）人: 清華大學;中建一局集團建設發展有限公司
• 主分類號: G08B21/02
• 分類號: G08B21/02;G08G1/16;H04N7/18
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理事務所(普通合伙) 11756
• 代理人: 祝妍

本公開是關于一種施工現場的人機碰撞預警方法及系統，系統包括：采集模塊，用于通過設置在施工現場的移動式機械設備上的多個雙目攝像頭采集施工現場的圖像數據；處理模塊，連接至所述采集模塊，用于從所述圖像數據中選取出圖像中含有工人的目標圖像數據，并根據每個目標圖像數據確定工人與機械設備之間的實際距離；報警模塊，用于根據所述工人與機械設備之間的實際距離，確定對應的人機碰撞預警提示方式進行提示。通過該技術方案，可以通過圖像數據自動確定施工現場的工人與機械設備之間的實際距離，進而根據該實際距離進行預警提示，從而有效地排除施工時潛在的隱患，無需依賴工作人員，節省時間。

技術領域

本公開涉及施工現場的安全監測技術領域，尤其涉及一種施工現場的人機碰撞預警方法及系統。

背景技術

建筑業在世界范圍內仍然是最危險的行業，每年造成大量的人員傷亡，安全形勢每況愈下，我國同樣面臨挑戰。近年來隨著工地機械化程度逐步攀升，常見的機械包括吊車、挖掘機等多種多樣的施工機械設備被使用在施工作業中，給施工帶來了便利，但同時也帶來了更多與施工機械相關的事故。在所有與施工機械相關的事故中，人機碰撞事故是其中一類重要的事故類型。工人由于工作任務需要或場地條件限制需要在機械附近進行工作，當工人與機械在同一時空范圍內相互接近并小于一定閾值時即形成人機碰撞風險。

目前有關人機碰撞的預警總體上還是通過在人工檢查的基礎上進行監測和評估的方式開展的。具體操作為安全相關人員，如項目經理、安全經理、安全員以及班組長通過安全檢查清單的方法加以管理。安全檢查清單可以有效的排除施工時潛在的隱患，但他們高度依賴于安全相關人員的個人能力，需要花費大量時間現場監督。當面臨安全相關人員不在場，或是實時的、突發的風險源時，往往沒有應對辦法。

發明內容

為克服相關技術中存在的問題，本公開提供一種施工現場的人機碰撞預警方法及系統。

根據本公開實施例的第一方面，提供一種施工現場的人機碰撞預警系統，包括：

采集模塊，用于通過設置在施工現場的移動式機械設備上的多個雙目攝像頭采集施工現場的圖像數據；

處理模塊，連接至所述采集模塊，用于從所述圖像數據中選取出圖像中含有工人的目標圖像數據，并根據每個目標圖像數據確定工人與機械設備之間的實際距離；

報警模塊，用于根據所述工人與機械設備之間的實際距離，確定對應的人機碰撞預警提示方式進行提示。

在一個實施例中，優選地，所述處理模塊包括：

識別單元，用于通過深度學習算法從所述圖像數據中識別出圖像中含有工人的目標圖像數據，并確定每個目標圖像數據中工人的人體范圍對應的像素點的坐標；

深度計算單元，用于通過雙目視覺算法計算出所述目標圖像數據中的每個像素點對應的物體到所述攝像頭的深度距離；

距離確定單元，用于確定每個所述人體范圍的中心點坐標，并以所述中心點坐標為基準坐標，等距離的在所述人體范圍內取5×5個目標像素點，根據所有目標像素點對應的深度距離的極差與5的商為距離，生成頻數分布直方圖，將頻數最大的直方圖中包含的所有目標像素點對應的深度距離的平均值確定為所述工人與所述雙目攝像頭之間的距離；

獲取單元，獲取每個雙目攝像頭與正北方向所成的絕對角度，以及每個雙目攝像頭與對應的施工現場的工人之間的相對角度；

距離計算單元，用于根據工人與所述雙目攝像頭之間的距離，以及所述絕對角度和所述相對角度，計算出所述工人與所述移動式機械設備之間的距離。

在一個實施例中，優選地，所述深度學習算法包括：CNN算法、ResNet算法和Unet算法。

在一個實施例中，優選地，所述報警模塊包括：