对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法技术

本发明专利技术公开了一种对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，包括如下步骤：通过主机外接设备实时采集视频监测信息；当轨道车关键项点产生时或者车辆在途径关键点时，对视频进行采集，数据分析主机获取到视频录像后，对视频录像进行驾驶员行为分析，基于机器学习理论以及计算机视觉理论的检测驾驶员头部特征变化的方法，数据分析主机会根据驾驶员驾驶状态实施分级语音报警，实时提醒乘务员；另外数据分析主机会将视频转储到数据分析平台，分析人员登录平台，通过关键项点情况以及与之对应的视频录像，对关键项点发生情况进行分析。本发明专利技术具有如下有益效果：本发明专利技术能够直观分析关键项点产生时的情况；提高了轨道车运行记录分析准确性。

The method of image acquisition and analysis at the moment of key point occurrence

【技术实现步骤摘要】
对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法
本专利技术涉及电子信息
，尤其是涉及一种能够直观分析关键项点产生时的情况，提高轨道车运行记录分析准确性的对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法。
技术介绍
轨道车行驶中关键项点(如超速、紧急制动、管压异常、轴温报警等)的发生是判断轨道车安全行驶的重要因素；轨道车行驶产生的运行记录文件，可以较为直观的看出具体关键项点发生的时间、地点，便于分析人员后续对轨道车行驶情况进行分析。然而，现有的技术中对关键项点发生时刻的数据采集，往往只有文字记载，并不能直观的体现出某些关键项点的产生是由何种因素引起的。因此分析人员对轨道车行驶过程中发生关键项点时刻的分析会有很大的局限性。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术中存在的轨道车行驶过程中发生关键项点时刻的分析的局限性，提供了一种能够直观分析关键项点产生时的情况，提高轨道车运行记录分析准确性的对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，包括若干个主机外接设备、若干个数据分析主机、传输网络、铁路内网、数据分析平台和地面用户终端；各个主机外接设备与各个数据分析主机相连接，各个数据分析主机通过传输网络和铁路内网分别与数据分析平台和地面用户终端相连接；包括如下步骤：(1-1)数据分析主机通过主机外接设备实时获取轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录；r>(1-2)当轨道车运行状态一切正常时，数据分析主机通过传输网络将轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录转储到数据分析平台，转入步骤(1-7)；当轨道车发生关键项点或者轨道车途径关键点时，转入步骤(1-3)；(1-3)数据分析主机记录下关键项点发生的时间点，并以该时间点为中心点，截取缓存中前后t秒的视频；(1-4)数据分析主机生成一个随机的唯一索引标记截取出来的视频录像；(1-5)数据分析主机对驾驶员行为进行行为分析，数据分析主机会根据分析结果实施分级语音报警，实时提醒乘务员；(1-6)同时数据分析主机将相同索引的视频录像与运行记录转储到数据分析平台；(1-7)分析人员可以通过数据分析平台查看运行记录进行联动分析。本专利技术通过主机外接设备实时采集视频监测信息；当轨道车关键项点产生时或者车辆在途径关键点时，对视频进行采集，数据分析主机获取到视频录像后，对视频录像进行驾驶员行为分析，基于机器学习理论以及计算机视觉理论的检测驾驶员头部特征变化的方法，即通过对驾驶员的眼部和嘴巴的状态进行判断，以此判断驾驶员当时的驾驶状态，数据分析主机会根据驾驶员驾驶状态实施分级语音报警，实时提醒乘务员；另外数据分析主机会将视频转储到数据分析平台，分析人员登录平台，通过关键项点情况以及与之对应的视频录像，对关键项点发生情况进行分析。作为优选，步骤(1-5)的具体步骤如下：(2-1)基于视频录像，使用基于adaboost级联分类器的检测方法对驾驶员面部进行检测；(2-2)基于SDM算法对驾驶员脸部关键点进行检测跟踪，定位出驾驶员的眼部和嘴部；(2-3)利用HOG算法，对定位到的驾驶员的眼部和嘴部进行特征提取；(2-4)通过PERCLOS算法分析驾驶员驾驶状态，判断驾驶员是否存在不规范行为，如果驾驶员存在不规范行为，发出预警。作为优选，步骤(2-2)的具体步骤如下：(3-1)基于视频录像序列，对人脸进行检测；(3-2)对驾驶员的眼部和嘴部进行初始化定位；(3-3)对初始化定位的眼部和嘴部进行二次精确定位；(3-4)基于SDM算法，判断关键点特征是否采集完全，如果未完成关键点提取，转入步骤(3-3)；如果完成关键点提取，转入步骤(3-5)；(3-5)基于SDM算法，对关键点有效性进行判断，如关键点有效，则输出关键点位置，转入步骤(3-6)；若关键点无效，转入步骤(3-1)；(3-6)根据关键点位置，预测下一帧人脸位置。作为优选，步骤(1-7)的具体步骤如下：(4-1)分析人员登录数据分析平台对运行记录进行分析；(4-2)当运行记录为正常时，则填写分析内容后结束分析；当运行记录中出现关键项点时，分析人员可以查看对应于运行记录的视频录像以及数据分析主机返回的初步分析情况，在了解项点发生的情况的基础上做出相应的措施来降低相同情况的发生。作为优选，还包括关键点发生联动视频设备录像的方法，具体步骤如下：(5-1)轨道车行驶过程当中的运行情况会通过运行记录传输到数据分析主机，数据分析主机会将运行记录信息中的关键项点信息和关键项点发生时间解析出来存入缓存；(5-2)数据分析主机根据解析出来的关键项点发生时间，从主机缓存中截取出关键项点发生时间前t秒的视频录像和关键项点发生时间后t秒的视频录像；(5-3)数据分析主机会将关键项点发生的运行记录文件以及关键项点信息发送到地面用户终端，其中包括关键项点发生时间、车号、数据分析主机ID、关键项点编码；(5-4)数据分析主机会将截取后的视频以及视频信息发送至地面用户终端，其中包括具体的视频录像、关键项点发生时间、车号、数据分析主机ID、关键项点编码；(5-5)地面用户终端收到视频后，以收到的视频信息命名视频文件并保存到本地；(5-6)地面用户终端通过接收到的关键项点信息查找到对应的视频录像，实现关键点联动视频设备录像。作为优选，传输网络包括铁路专用通信网、公共移动通信网、铁路专网安全网关和移动公网安全网关；数据分析平台包括通信服务器和数据服务器；各个主机外接设备与各个数据分析主机电连接，各个数据分析主机均与铁路专用通信网和公共移动通信网相连接，铁路专用通信网与铁路专网安全网关相连接，公共移动通信网与移动公网安全网关相连接，铁路专网安全网关和移动公网安全网关均与铁路内网相连接，铁路内网分别与通信服务器、数据服务器和地面用户终端相连接。因此，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术能够通过主机外接设备实时采集视频监测信息，能够实时对项点发生时对司机的行为进行报警，提高司机的专注度；更加直观的分析关键项点产生时的情况；提高了轨道车运行记录分析准确性。附图说明图1是本专利技术的一种系统框图；图2是本专利技术的一种流程图；图3是本专利技术的驾驶员行为分析与预警的一种流程图；图4是本专利技术的基于SDM算法对驾驶员脸部关键点进行检测跟踪，定位出驾驶员的眼部和嘴部的一种流程图；图5是本专利技术的平台联动分析方法的一种流程图。图中：主机外接设备1、数据分析主机2、传输网络3、铁路内网4、数据分析平台5、地面用户终端6、铁路专用通信网31、公共移动通信网32、铁路专网安全网关33、移动公网安全网关34、通信服务器51、数据服务器52。具体实施方式下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，其特征在于，包括若干个主机外接设备(1)、若干个数据分析主机(2)、传输网络(3)、铁路内网(4)、数据分析平台(5)和地面用户终端(6)；各个主机外接设备与各个数据分析主机相连接，各个数据分析主机通过传输网络和铁路内网分别与数据分析平台和地面用户终端相连接；包括如下步骤：/n(1-1)数据分析主机通过主机外接设备实时获取轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录；/n(1-2)当轨道车运行状态一切正常时，数据分析主机通过传输网络将轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录转储到数据分析平台，转入步骤(1-7)；当轨道车发生关键项点或者轨道车途径关键点时，转入步骤(1-3)；/n(1-3)数据分析主机记录下关键项点发生的时间点，并以该时间点为中心点，截取缓存中前后t秒的视频；/n(1-4)数据分析主机生成一个随机的唯一索引标记截取出来的视频录像；/n(1-5)数据分析主机对驾驶员行为进行行为分析，数据分析主机会根据分析结果实施分级语音报警，实时提醒乘务员；/n(1-6)同时数据分析主机将相同索引的视频录像与运行记录转储到数据分析平台；/n(1-7)分析人员可以通过数据分析平台查看运行记录进行联动分析。/n...

【技术特征摘要】
1.一种对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，其特征在于，包括若干个主机外接设备(1)、若干个数据分析主机(2)、传输网络(3)、铁路内网(4)、数据分析平台(5)和地面用户终端(6)；各个主机外接设备与各个数据分析主机相连接，各个数据分析主机通过传输网络和铁路内网分别与数据分析平台和地面用户终端相连接；包括如下步骤：
(1-1)数据分析主机通过主机外接设备实时获取轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录；
(1-2)当轨道车运行状态一切正常时，数据分析主机通过传输网络将轨道车的GYK设备的自检信息、设备状态信息、设备报警信息和运行记录转储到数据分析平台，转入步骤(1-7)；当轨道车发生关键项点或者轨道车途径关键点时，转入步骤(1-3)；
(1-3)数据分析主机记录下关键项点发生的时间点，并以该时间点为中心点，截取缓存中前后t秒的视频；
(1-4)数据分析主机生成一个随机的唯一索引标记截取出来的视频录像；
(1-5)数据分析主机对驾驶员行为进行行为分析，数据分析主机会根据分析结果实施分级语音报警，实时提醒乘务员；
(1-6)同时数据分析主机将相同索引的视频录像与运行记录转储到数据分析平台；
(1-7)分析人员可以通过数据分析平台查看运行记录进行联动分析。


2.根据权利要求1所述的对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，其特征在于，步骤(1-5)的具体步骤如下：
(2-1)基于视频录像，使用基于adaboost级联分类器的检测方法对驾驶员面部进行检测；
(2-2)基于SDM算法对驾驶员脸部关键点进行检测跟踪，定位出驾驶员的眼部和嘴部；
(2-3)利用HOG算法，对定位到的驾驶员的眼部和嘴部进行特征提取；
(2-4)通过PERCLOS算法分析驾驶员驾驶状态，判断驾驶员是否存在不规范行为，如果驾驶员存在不规范行为，发出预警。


3.根据权利要求2所述的对关键项点发生瞬间进行图像采集以及分析的方法，其特征在于，步骤(2-2)的具体步骤如下：
(3-1)基于视频录像序列，对人脸进行检测；
(3-2)对驾驶员的眼部和嘴部进行初始化定位；
(3-3)对初始化定位的眼部和嘴部进行二次精确定位；
(3-4)基于SDM算法，判断关键点特征是否采集完全，如果未完成关键点提取，转入步骤(3-3)；如果完成关键点提取，转入步骤(3-5)；
(3-5)基于SDM算...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾幼尧，叶卫春，蒋宇新，刘荣富，陈亮，钱云捷，
申请(专利权)人：高新兴创联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33