一种基于大数据的智慧安全防护检测系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于大数据的智慧安全防护检测系统，包括图像采集模块、图像表情特征提取模块、表情分析匹配模块、压力检测终端、行为动作分析模块、智慧数据库、倾斜危险处理模块、云服务器和防护执行装置，本发明专利技术通过对湖边防护栏危险区域进行图像采集、分析，判断防护栏区域内人员的表情、行为、行为状态倾斜程度以及对防护栏的推压力，结合人员对应的表情变化、危险行为动作、与护栏的倾斜角度以及对护栏的推、压力，对该人员进行综合评估防护救援危险系数的评估，以综合判断该防护栏危险区域内人员是否存在坠湖风险，能够综合预测出人员追湖的风险，实现软硬件相结合的高效救援效果，减少溺亡人数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的智慧安全防护检测系统
本专利技术属于防护检测
，涉及到一种基于大数据的智慧安全防护检测系统。
技术介绍
随着近几年互联网、大数据等的快速发展，各行各业基于此类技术的应用也越来越多，公共区域内的安全一直是人们比较困扰和关心的话题，特别涉及到水边区域，一旦有人失踪坠入水中，若发现不及时，极易造成坠水人员溺亡，每年坠水溺亡的人数逐渐增多，由于湖边等景区区域大，不便于管理和跟踪，尤其夜晚，对于情绪不佳人员极易产生轻生的念头，若产生轻生想法，周边人员无法及时对其进行救助，将造成其死亡，因此，公共区域的安全监管是至关重要的。目前，公共区域的湖边，采用防护栏进行阻挡，但是对于成年人员极易翻阅防护栏，一旦有人坠水，往往存在因救援不及时导致坠水人员死亡，大大增加了救援人员找寻的工作量，无法根据坠湖人员在坠水前的行为、表情等情况来预测人员的防护救援危险系数，并且无法根据预测的可能性及时制动防护装置，来减少人员伤亡，为了解决以上问题，现设计一种基于大数据的智慧安全防护检测系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供的基于大数据的智慧安全防护检测系统，解决了
技术介绍
中存在的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于大数据的智慧安全防护检测系统，包括图像采集模块、图像表情特征提取模块、表情分析匹配模块、压力检测终端、行为动作分析模块、智慧数据库、倾斜危险处理模块、云服务器和防护执行装置；所述云服务器分别与图像采集模块、表情分析匹配模块、行为动作分析模块、压力检测终端、智慧数据库、倾斜危险处理模块和防护执行装置连接，图像采集模块分别与图像表情特征提取模块和行为动作分析模块连接，表情分析匹配模块与图像表情特征提取模块连接，倾斜危险处理模块与行为动作分析模块连接，智慧数据库分别与表情分析匹配模块、行为动作分析模块和倾斜危险处理模块连接；所述图像采集模块包括若干摄像头，分别安装在湖水周侧的防护柱上，相邻两防护柱间安装有防护栏，图像采集模块通过对防护栏区域内的环境进行图像采集，并将采集的环境图像进行预处理，提高图像的清晰度，并将经预处理后的环境图像分别发送至图像表情特征提取模块、行为动作分析模块和云服务器；所述图像表情特征提取模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，判断采集的环境图像中是否有人，对环境图像中的人脸区域进行定位，并对人脸区域进行放大，提取人脸区域中的各面部表情特征，并将提取的各面部表情特征发送至表情分析匹配模块；所述表情分析匹配模块用于接收图像表情特征提取模块发送的各面部表情特征，并将接收的环境图像中人员的各面部表情特征分别与智慧数据库中存储的各面部表情对应的表情特征集合进行对比，分析与采集的环境图像中人员的面部表情相匹配的面部表情，并将相匹配的面部表情发送至云服务器；所述压力检测终端用于实时检测湖水周侧的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长发送至云服务器；所述行为动作分析模块与图像采集模块连接，行为动作分析模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，提取环境图像中人员的行为动作，并将人员的行为动作与智慧数据库中存储的标准危险行为动作进行对比，筛选出图像中人员的行为动作所对应的标准危险行为动作，并提取该标准危险行为动作所对应的行为危险系数，并将该行为动作所对应的行为危险系数发送至云服务器，同时，将环境图像中人员的行为动作发送至倾斜危险处理模块；所述倾斜危险处理模块用于接收环境图像中人员的行为动作，提取环境图像中人员处于不同状态时，人员的行为动作与护栏间的倾斜角度，并根据倾斜角度判断不同状态下的倾斜危险因子级别，根据不同状态下的倾斜危险因子级别筛选倾斜危险系数，并将图像中人员处于各状态下的倾斜危险系数发送至云服务器，其中，倾斜危险因子级别包括各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子；所述智慧数据库用于存储各面部表情对应的表情特征集合以及各面部表情对应的表情危险系数，存储若干标准危险行为动作，以及存储各标准危险行为动作对应的行为危险系数，每个标准危险行为动作与行为危险系数逐一对应；另外，存储各级站立倾斜危险因子对应的站立时的倾斜数值范围、各级坐姿倾斜危险因子对应的坐姿时的倾斜数值范围以及各级趴扶倾斜危险因子对应的趴扶时的倾斜数值范围，并分别存储各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子对应的倾斜危险系数；云服务器用于接收表情分析匹配模块发送的护栏边上人员的面部表情，并判断同一人员的面部表情在检测时间内是否发生变化，若由表情危险系数小的面部表情切换成表情危险系数大的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ1，若由表情危险系数大的面部表情切换成表情危险系数小的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ2，若检测时间内面部表情始终处于同一表情危险系数下的面部表明，则表情转换危险比例系数ψ3，并从智慧数据库中提取检测时间段内出现的各面部表情所对应的表情危险系数，接收行为动作分析模块发送的图像中人员的行为动作所对应的行为危险系数，并接收倾斜危险处理模块发送的倾斜危险系数，同时接收压力检测终端发送的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的护栏压力累计时长下的压力数值与护栏压力阈值进行对比，统计护栏压力大于护栏压力阈值的时长，并将检测的护栏推力累计时长下的推力数值与护栏推力阈值进行对比，统计护栏推力大于护栏推力阈值的时长，云服务器根据护栏边上人员面部表情对应的表情危险系数、行为危险系数、倾斜危险系数、大于护栏压力阈值的时长以及大于护栏推力阈值的时长，对护栏周侧的人员进行综合评估防护救援危险系数统计，云服务器接收图像采集模块发送的经处理后的图像，根据图像中人员的位置判断统计的综合评估防护救援危险系数的人员所在两防护柱间的位置，云服务器发送防护控制指令以及需救援人员所在的位置防护执行装置；所述防护执行装置安装在防护栏内侧，防护执行模块在两防护柱间的支撑横板上进行滑动配合，以在两防护柱之间进行移动，并接收云服务器发送的需救援人员的位置，调整防护网至需救援人员的位置处，并根据防护控制指令对防护网由闭合状态切换成打开状态。进一步地，所述压力检测终端包括若干压力检测模块和计时统计模块，压力检测模块为压力传感器，压力传感器安装在湖水周侧的护栏上，压力检测模块用于实时检测湖水周侧的护栏所受压力和推力，并将检测的护栏所受的压力数值和推力数值发送至云服务器，计时统计模块用于统计护栏所受的压力累计的时长和推力累计时长，并将统计的护栏所受的压力累计的时长和推力累计时长发送至云服务器。进一步地，各级站立倾斜危险因子μ11,μ12,...,μ1f,...,μ1p对应的倾斜危险系数分别为qμ11,qμ12,...,qμ1f,...,qμ1p，各级坐姿倾斜危险因子μ21,μ22,...,μ2f,...,μ2p对应的倾斜危险系数分别为qμ21,qμ22,...本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的智慧安全防护检测系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像表情特征提取模块、表情分析匹配模块、压力检测终端、行为动作分析模块、智慧数据库、倾斜危险处理模块、云服务器和防护执行装置；/n所述云服务器分别与图像采集模块、表情分析匹配模块、行为动作分析模块、压力检测终端、智慧数据库、倾斜危险处理模块和防护执行装置连接，图像采集模块分别与图像表情特征提取模块和行为动作分析模块连接，表情分析匹配模块与图像表情特征提取模块连接，倾斜危险处理模块与行为动作分析模块连接，智慧数据库分别与表情分析匹配模块、行为动作分析模块和倾斜危险处理模块连接；/n所述图像采集模块包括若干摄像头，分别安装在湖水周侧的防护柱上，相邻两防护柱间安装有防护栏，图像采集模块通过对防护栏区域内的环境进行图像采集，并将采集的环境图像进行预处理，提高图像的清晰度，并将经预处理后的环境图像分别发送至图像表情特征提取模块、行为动作分析模块和云服务器；/n所述图像表情特征提取模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，判断采集的环境图像中是否有人，对环境图像中的人脸区域进行定位，并对人脸区域进行放大，提取人脸区域中的各面部表情特征，并将提取的各面部表情特征发送至表情分析匹配模块；/n所述表情分析匹配模块用于接收图像表情特征提取模块发送的各面部表情特征，并将接收的环境图像中人员的各面部表情特征分别与智慧数据库中存储的各面部表情对应的表情特征集合进行对比，分析与采集的环境图像中人员的面部表情相匹配的面部表情，并将相匹配的面部表情发送至云服务器；/n所述压力检测终端用于实时检测湖水周侧的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长发送至云服务器；/n所述行为动作分析模块与图像采集模块连接，行为动作分析模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，提取环境图像中人员的行为动作，并将人员的行为动作与智慧数据库中存储的标准危险行为动作进行对比，筛选出图像中人员的行为动作所对应的标准危险行为动作，并提取该标准危险行为动作所对应的行为危险系数，并将该行为动作所对应的行为危险系数发送至云服务器，同时，将环境图像中人员的行为动作发送至倾斜危险处理模块；/n所述倾斜危险处理模块用于接收环境图像中人员的行为动作，提取环境图像中人员处于不同状态时，人员的行为动作与护栏间的倾斜角度，并根据倾斜角度判断不同状态下的倾斜危险因子级别，根据不同状态下的倾斜危险因子级别筛选倾斜危险系数，并将图像中人员处于各状态下的倾斜危险系数发送至云服务器，其中，倾斜危险因子级别包括各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子；/n所述智慧数据库用于存储各面部表情对应的表情特征集合以及各面部表情对应的表情危险系数，存储若干标准危险行为动作，以及存储各标准危险行为动作对应的行为危险系数，每个标准危险行为动作与行为危险系数逐一对应；另外，存储各级站立倾斜危险因子对应的站立时的倾斜数值范围、各级坐姿倾斜危险因子对应的坐姿时的倾斜数值范围以及各级趴扶倾斜危险因子对应的趴扶时的倾斜数值范围，并分别存储各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子对应的倾斜危险系数；/n云服务器用于接收表情分析匹配模块发送的护栏边上人员的面部表情，并判断同一人员的面部表情在检测时间内是否发生变化，若由表情危险系数小的面部表情切换成表情危险系数大的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ1，若由表情危险系数大的面部表情切换成表情危险系数小的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ2，若检测时间内面部表情始终处于同一表情危险系数下的面部表明，则表情转换危险比例系数ψ3，并从智慧数据库中提取检测时间段内出现的各面部表情所对应的表情危险系数，接收行为动作分析模块发送的图像中人员的行为动作所对应的行为危险系数，并接收倾斜危险处理模块发送的倾斜危险系数，同时接收压力检测终端发送的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的护栏压力累计时长下的压力数值与护栏压力阈值进行对比，统计护栏压力大于护栏压力阈值的时长，并将检测的护栏推力累计时长下的推力数值与护栏推力阈值进行对比，统计护栏推力大于护栏推力阈值的时长，云服务器根据护栏边上人员面部表情对应的表情危险系数、行为危险系数、倾斜危险系数、大于护栏压力阈值的时长以及大于护栏推力阈值的时长，对护栏周侧的人员进行综合评估防护救援危险系数统计，云服务器接收图像采集模块发送的经处理后的图像，根据图像中人员的位置判断统计的综合评估防护救援危险系数的人员所在两防护柱间的位置，云服务器发送防护控制指令以及需救援人员所在的位置防护执行装置；/n所述防...

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的智慧安全防护检测系统，其特征在于：包括图像采集模块、图像表情特征提取模块、表情分析匹配模块、压力检测终端、行为动作分析模块、智慧数据库、倾斜危险处理模块、云服务器和防护执行装置；
所述云服务器分别与图像采集模块、表情分析匹配模块、行为动作分析模块、压力检测终端、智慧数据库、倾斜危险处理模块和防护执行装置连接，图像采集模块分别与图像表情特征提取模块和行为动作分析模块连接，表情分析匹配模块与图像表情特征提取模块连接，倾斜危险处理模块与行为动作分析模块连接，智慧数据库分别与表情分析匹配模块、行为动作分析模块和倾斜危险处理模块连接；
所述图像采集模块包括若干摄像头，分别安装在湖水周侧的防护柱上，相邻两防护柱间安装有防护栏，图像采集模块通过对防护栏区域内的环境进行图像采集，并将采集的环境图像进行预处理，提高图像的清晰度，并将经预处理后的环境图像分别发送至图像表情特征提取模块、行为动作分析模块和云服务器；
所述图像表情特征提取模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，判断采集的环境图像中是否有人，对环境图像中的人脸区域进行定位，并对人脸区域进行放大，提取人脸区域中的各面部表情特征，并将提取的各面部表情特征发送至表情分析匹配模块；
所述表情分析匹配模块用于接收图像表情特征提取模块发送的各面部表情特征，并将接收的环境图像中人员的各面部表情特征分别与智慧数据库中存储的各面部表情对应的表情特征集合进行对比，分析与采集的环境图像中人员的面部表情相匹配的面部表情，并将相匹配的面部表情发送至云服务器；
所述压力检测终端用于实时检测湖水周侧的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长发送至云服务器；
所述行为动作分析模块与图像采集模块连接，行为动作分析模块用于接收图像采集模块发送的经处理后的环境图像，提取环境图像中人员的行为动作，并将人员的行为动作与智慧数据库中存储的标准危险行为动作进行对比，筛选出图像中人员的行为动作所对应的标准危险行为动作，并提取该标准危险行为动作所对应的行为危险系数，并将该行为动作所对应的行为危险系数发送至云服务器，同时，将环境图像中人员的行为动作发送至倾斜危险处理模块；
所述倾斜危险处理模块用于接收环境图像中人员的行为动作，提取环境图像中人员处于不同状态时，人员的行为动作与护栏间的倾斜角度，并根据倾斜角度判断不同状态下的倾斜危险因子级别，根据不同状态下的倾斜危险因子级别筛选倾斜危险系数，并将图像中人员处于各状态下的倾斜危险系数发送至云服务器，其中，倾斜危险因子级别包括各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子；
所述智慧数据库用于存储各面部表情对应的表情特征集合以及各面部表情对应的表情危险系数，存储若干标准危险行为动作，以及存储各标准危险行为动作对应的行为危险系数，每个标准危险行为动作与行为危险系数逐一对应；另外，存储各级站立倾斜危险因子对应的站立时的倾斜数值范围、各级坐姿倾斜危险因子对应的坐姿时的倾斜数值范围以及各级趴扶倾斜危险因子对应的趴扶时的倾斜数值范围，并分别存储各级站立倾斜危险因子、各级坐姿倾斜危险因子和各级趴扶倾斜危险因子对应的倾斜危险系数；
云服务器用于接收表情分析匹配模块发送的护栏边上人员的面部表情，并判断同一人员的面部表情在检测时间内是否发生变化，若由表情危险系数小的面部表情切换成表情危险系数大的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ1，若由表情危险系数大的面部表情切换成表情危险系数小的面部表情，则表情转换危险比例系数ψ2，若检测时间内面部表情始终处于同一表情危险系数下的面部表明，则表情转换危险比例系数ψ3，并从智慧数据库中提取检测时间段内出现的各面部表情所对应的表情危险系数，接收行为动作分析模块发送的图像中人员的行为动作所对应的行为危险系数，并接收倾斜危险处理模块发送的倾斜危险系数，同时接收压力检测终端发送的护栏所受的压力数值、推力数值以及统计压力数值、推力数值分别对应的累计时长，并将检测的护栏压力累计时长下的压力数值与护栏压力阈值进行对比，统计护栏压力大于护栏压力阈值的时长，并将检测的护栏推力累计时长下的推力数值与护栏推力阈值进行对比，统计护栏推力大于护栏推力阈值的时长，云服务器根据护栏边上人员面部表情对应的表情危险系数、行为危险系数、倾斜危险系数、大于护栏压力阈值的时长以及大于护栏推力阈值的时长，对护栏周侧的人员进行综合评估防护救援危险系数统计，云服务器接收图像采集模块发送的经处理后的图像，根据图像中人员的位置判断统计的综合评估防护救援危险系数的人员所在两防护柱间的位置，云服务器发送防护控制指令以及需救援人员所在的位置防护执行装置；
所述防护执行装置安装在防护栏内侧，防护执行模块在两防护柱间的支撑横板上进行滑动配合，以在两防护柱之间进行移动，并接收云服务器发送的需救援人员的位置，调整防护网至需救援人员的位置处，并根据防护控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天翔，
申请(专利权)人：陈天翔，
类型：发明
国别省市：安徽;34