[發明專利]一種高空拋擲物判別方法

在審

• 申請號: 202011224115.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112329627A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 閆政;杜勇
• 申請（專利權）人: 重慶覽輝信息技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06F17/11
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 譚小琴

1.一種高空拋擲物判別方法，其特征在于，包括以下步驟：

(S1)攝像機對建筑物樓面進行拍攝；

(S2)使用幀差法檢測并提取攝像機畫面中的運動目標；

(S3)提取運動目標的運動軌跡坐標序列；

(S4)將運動目標的運動軌跡坐標序列輸入到預先訓練好的神經網絡判別模型中進行分類判別，判別該運動目標是否屬于高空拋物。

2.根據權利要求1所述的高空拋擲物判別方法，其特征在于，所述預先訓練好的神經網絡判別模型通過以下步驟獲得：

(S41)通過計算機仿真，獲得不同氣動外形的拋擲物在不同模擬風場條件下的運動軌跡坐標序列樣本；

(S42)將拋擲物運動軌跡坐標序列樣本集合作為訓練集，對判別神經網絡進行訓練，以得到訓練好的神經網絡判別模型。

3.根據權利要求2所述的高空拋擲物判別方法，其特征在于，所述通過計算機仿真，獲得不同氣動外形的拋擲物在不同風場條件下的運動軌跡樣本，具體包括以下步驟：

(S411)通過計算機仿真，隨機生成1個拋擲物，拋擲物形態在塊、棒、板這3種形態中隨機確定；

(S412)初始化拋擲物運動狀態及設定計算拋擲物幾何中心點坐標的迭代時間步長Δt及總迭代步數，計算并記錄每個迭代時間步上的幾何中心點坐標，將拋擲物在初始狀態下的幾何中心點坐標和每個迭代時間步上的幾何中心點坐標組成1個坐標序列P_tag保存至數據庫；

(S413)通過設置不同氣動外形的拋擲物在不同風場條件下運動，獲得運動軌跡樣本P_tag1、P_tag2···P_tagm，生成1個軌跡樣本集P＝{P_tag1,P_tag2,...,P_tagm}；可選的，所述初始化拋擲物運動狀態，具體包括以下內容：隨機設定拋擲物初始速度矢量其角度任意選擇，的單位為m/s；拋擲物旋轉速度模擬時間與風場模擬時間同步；拋擲物運動起始點為模擬風場上部邊緣正中；其中，板狀拋擲物迎風角隨機取值，

4.根據權利要求3所述的高空拋擲物判別方法，其特征在于，所述計算并記錄每個迭代時間步上的幾何中心點坐標，將拋擲物在初始狀態下的幾何中心點坐標和每個迭代時間步上的幾何中心點坐標組成1個坐標序列P_tag保存至數據庫；具體執行以下步驟：

(Q1)從模擬風場中獲取在t_n-1時刻拋擲物運動位置處風速矢量結合拋擲物形態特征參數，計算t_n-1時刻拋擲物的表面風力和其中，和分別為t_n-1時刻拋擲物在空間3個維度x、y和z方向上的表面風力，為t_n-1時刻拋擲物所受翻轉作用力；其中，t_n＝t₀+nΔt，n大于等于1，小于等于總迭代步數；當n＝1時，t_n-1＝t₀，t₀表示拋擲物初始狀態下的初始時刻，t_n表示當前經過n次迭代時間步后的當前時刻；

(Q2)根據拋擲物的表面風力和分別計算拋擲物加速度和其中，和分別為拋擲物在空間3個維度x、y和z上受力所產生的加速度，為拋擲物翻轉加速度；

(Q3)通過t_n-1時刻拋擲物加速度和t_n-1時刻拋擲物在空間3個維度x、y和z上的速度和分別計算t_n時刻拋擲物在空間3個維度x、y和z上的速度和和位移和以及拋擲物翻轉速度和位移進而得到t_n時刻下當前迭代時間步上的幾何中心點坐標；

(Q4)迭代開始時，按照設定的時間步長Δt依次序迭代，每次迭代均需重復執行步驟(Q1)至步驟(Q3)，直至達到總迭代步數停止，記錄下拋擲物在每個迭代時間步上的幾何中心點坐標，將拋擲物在初始狀態下的幾何中心點坐標和每個迭代時間步上的幾何中心點坐標組成1個坐標序列P_tag保存至數據庫。