[發明專利]一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法

在審

• 申請號: 202011640580.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112799339A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 胡啟軍;黃雨格;何樂平
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：通過視頻數據采集設備對土方工程施工現場的監控圖像進行獲取；

步驟2：通過目標追蹤裝置對圖像中的工人、機械對象進行目標動態識別與跟蹤；

步驟3：利用圖像信息提取裝置進行圖像中目標對象的關鍵信息提取，提取圖像中工人與施工機械之間的距離d_i、動態目標運動速度信息v_i以及擁擠度c_i，所得結果(d_i，v_i，c_i)根據傳輸線輸至安全評估裝置；

步驟4：在安全評估裝置中提前設置警示值；

步驟5：數據(d_i，v_i，c_i)輸入至安全評估裝置中，利用模糊神經網絡將安全風險前兆語義整合至一個安全狀態系數，進行施工現場安全狀態智能判定，安全系數返回顯示屏；

步驟6：警報系統發出信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，所述的視頻數據采集設備上設置攝像機、感應器、照明燈；所述的攝像機采用單目攝像機，以俯瞰的角度獲取現場工人與機械交互工作監控圖像數據，夾持架對齊進行固定，通過支撐結構與安全狀態評估系統連接；所述的感應器用于感應目標動態移動；所述的照明燈用于夜間照明；所述的土方工程施工現場中施工工人與施工機械進行動態活動。

3.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，所述的目標追蹤裝置用于動態目標識別與跟蹤，采用高斯混合模型背景差分與卡爾曼濾波跟蹤算法，通過傳輸線與下方安全狀態評估系統相連。

4.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，所述的圖像信息提取裝置包括測距模塊、測速模塊、密度模塊；所述的工人與施工機械之間的距離d_i通過測距模塊測得，可采用簡單的歐式距離公式完成計算；所述的目標運動速度信息v_i通過測速模塊測得，基于目標在相鄰幀之間的移動距離與幀率的比值得到；所述的擁擠度c_i通過密度模塊測得，通過計數的方式完成，以感興趣目標為圓心，計數一定半徑范圍內的運動實體個數。

5.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，所述的安全評估裝置可提前設置警示值為3，安全評估裝置通過模糊神經網絡計算出安全系數，根據設定警示值智能判定安全狀態，系數閾值為[0,10]，當檢測到安全系數越低時，工人所處環境越危險，反之則越安全，且安全系數會通過傳輸線返回到顯示屏幕上，也會在所識別到的目標旁邊自動標記出。

6.根據權利要求1所述的一種基于機器視覺技術預警工人與動態危險源的方法，其特征在于，其特征在于，所述的警報系統分為蜂鳴器和警示燈，當安全系數值小于警示值3時，啟動蜂鳴器和警示燈，其值越小，蜂鳴器聲音越大，警示燈閃爍頻率越快。