[發明專利]一種化工生產線安全評估系統

在審

• 申請號: 202211262565.8
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115600808A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 何偉平
• 申請（專利權）人: 徐州工業職業技術學院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06V20/40;G06V20/64;G06V40/16;G06V40/20
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 程皓

本發明提供了一種化工生產線安全評估系統，屬于化工生產線技術領域。包括：視頻拍攝及操作標準設定模塊；視頻解析模塊：用于解析拍攝的工人姿態視頻，得到視頻的幀序列；運動區域獲取模塊；手臂區域定位跟蹤模塊；特征提取模塊；狀態參數估計模塊；操作標準判斷模塊。該發明在使用時，能夠實現對操作人員的手臂姿態進行實時檢測，并且能夠判斷操作人員的手臂姿態是否符合操作標準，在不符合操作標準時，能夠對操作人員進行提示，并且該系統能夠實時采集人員面部數據，對采集的面部數據進行處理，判斷操作人員是否出現疲勞的情況，能夠有效的避免操作人員因為狀態不佳帶來的安全隱患，保證了人員的健康安全，提高了生產效率。

技術領域

本發明涉及化工生產線領域，具體而言，涉及一種化工生產線安全評估系統。

背景技術

目前，化工廠生產線就是指工廠里的生產線工作是工業上的一種生產方式，指每一個生產單位只專注處理某一個片段的工作，以提高工作效率及產量。化工廠流水線上每個工人所作的工作都不同，但卻是相連的，但是由于工人長期工作生產線上某一個特定崗位，工人會出現自信的心里狀態，導致操作不認真發生意外情況，并且部分工人會存在手在進行操作人已經睡著的情況，導致化工生產線上的危險品對操作人員帶來傷害。

如何發明一種化工生產線安全評估系統來改善這些問題，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

為了彌補以上不足，本發明提供了一種化工生產線安全評估系統，旨在改善工人會出現自信的心里狀態，并且部分工人會存在手在進行操作人已經睡著的問題。

本發明是這樣實現的：

本發明提供一種化工生產線安全評估系統，包括如下步驟：

拍攝化工生產線工位處工人姿態和面部視頻，以及工作場景，并設定規則的操作標準；

解析拍攝的工人姿態視頻，得到視頻的幀序列；

根據工作場景建立前景檢測模型，并進行前景過濾獲取人體姿態關鍵的運動區域；

根據獲取的運動區域，初步定位手臂區域，并根據前后幀關系，跟蹤手臂的運動；

根據獲取的區域，利用梯度響應圖算法提取稀疏梯度特征，并利用光流算法提取運動特征，并將獲得的特征組織成表示該區域特征信息的特征向量；

根據獲取的特征向量，量化成對應的觀察值，并利用HMM模型估計出對應的狀態參數；

根據得到的狀態參數依據設定的規則判斷最終的檢查結果是否符合操作標準。

優選的，還包括如下步驟：

根據獲取的人員面部視頻，對人員面部視頻進行預處理，得到每一幀的視頻信息；

根據獲得的每一幀視頻信息，利用人臉檢測算法進行人臉的檢測和定位，并提取人臉的特征點，并利用眼部疲勞算法和嘴部疲勞算法，設置疲勞閾值判定面部產生疲勞閉眼和打哈欠動作；

利用2D空間的人臉關鍵點檢測匹配3D人臉模型，在3D空間里，根據頭部的X、Y、Z軸方向的旋轉計算出歐拉角，并設置閾值判定產生打瞌睡動作。

優選的，根據工作場景建立前景檢測模型，并進行前景過濾獲取人體姿態關鍵的運動區域；前景檢測模型建立步驟如下：

將輸入的圖像轉換成灰度圖像；

對灰度直方圖進行歸一化處理；

根據公式計算出每一個灰度值對應的均值和方差；

選取一個k階灰度值，使上述方差達到最大值，在當前幀，這個變化的k階灰度值就是在該幀圖像中作為分隔前后背景點的閾值，并將當前圖像灰度圖與背景圖像的灰度圖做差，得到二者之間的絕對值，并判斷絕對值與k之間的大小，便可得到一張表示前景信息的二值圖像。