结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法技术

本发明专利技术公开了一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，包括：构建施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络；设置关键点匹配单元，用于对施工人员关键点与安全鞋关键点进行位置匹配，得到安全鞋穿戴检测结果；在终端集群、服务器集群上加载训练好的施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络所需参数以及关键点匹配单元所需参数，针对每一个施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理请求，生成施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链，并执行网络推理。利用本发明专利技术，在工地安全监测中，提高了安全鞋穿戴检测精度、检测效率以及数据处理传输过程中的安全性、保密性。

【技术实现步骤摘要】
结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法
本专利技术涉及人工智能、区块链、CIM、智慧工地
，具体涉及一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法。
技术介绍
随着我国社会经济和科学技术的迅捷发展，施工场地里以人力资源为主的传统检测和管理方法已经出现许多局限性，例如人员进行检测和管理工作成本过高，检测和管理的工作效率低下，检测的准确性不高易受到主观因素的影响，人力资源的缺乏导致对管理的不力等问题。施工场地内存在例如工人安全用具佩戴不规范，施工过程中安全用具脱落等众多安全问题，但依靠人力进行实时监督成本过高，且效率低下，会受到监督人员主观因素以及如环境、遮挡等客观因素的影响。一些研究利用目标识别对施工人员是否佩戴安全设施进行检测，然而利用目标识别的方法通常只能得到图像中是否有相应安全设施的结果，没有进行进一步的匹配，而且检测精度较低，鲁棒性较差。而且，目前的施工人员安全检测通常只返回异常结果，结果反馈单一。并且，用于计算的服务器集群，信息易被泄露、安全性能较低。因此，现有施工人员安全鞋穿戴检测技术存在检测精度和检测效率低下、结果反馈单一、数据处理及传输过程中安全性能低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，不仅结果反馈多元，而且提高了检测精度、检测效率和数据处理传输过程中的安全性、保密性。一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，该方法包括：构建施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络，网络的输入为终端集群的终端节点采集的施工人员图像，网络的输出结果为施工人员关键点热力图与安全鞋关键点热力图；设置关键点匹配单元，用于对施工人员关键点与安全鞋关键点进行位置匹配，得到安全鞋穿戴检测结果；针对每一个施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理请求，在终端集群、服务器集群上配置施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链，执行网络推理，得到安全鞋穿戴检测结果；其中，施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络由多个模块组成，包括：共享特征编码器，用于对施工人员图像进行编码，提取共享特征；施工人员关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取施工人员关键点特征；施工人员关键点解码器，用于对施工人员关键点特征进行解码，得到施工人员关键点热力图；安全鞋关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取安全鞋关键点特征；安全鞋关键点解码器，用于对安全鞋关键点特征进行解码还原，得到安全鞋关键点热力图。配置施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链包括：在终端集群、服务器集群上加载训练好的施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络所需参数以及关键点匹配单元所需参数；从终端集群与服务器集群中选择多个可用节点，将分别分布于不同可用节点的共享特征编码器、施工人员关键点编码器、施工人员关键点解码器、安全鞋关键点编码器、安全鞋关键点解码器、关键点匹配单元所需参数作为对应终端、节点的区块数据，按照施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理顺序以及网络与关键点匹配单元之间的推理顺序将区块连接，生成施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链，并执行施工人员安全鞋穿戴检测推理。在终端集群上加载共享特征编码器所需参数，终端节点作为施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链的第一区块。区块链私链中的区块对其要传输至下一区块的神经网络推理中间结果数据进行加密，对其从上一区块接收到的神经网络推理中间结果数据进行解密。区块采用DES算法进行加密、解密。在网络输出施工人员关键点热力图、安全鞋关键点热力图后，进行关键点回归得到施工人员关键点、安全鞋关键点，利用关键点匹配单元对两类关键点进行位置匹配，得到施工人员安全鞋佩戴检测结果。构建城市工地信息模型，城市工地信息模型包括：城市工地三维建模信息、监控区域信息、施工人员安全鞋穿戴检测结果信息；结合WebGIS技术对城市工地信息模型进行渲染，展示在前台页面。对共享特征编码器、施工人员关键点编码器、施工人员关键点解码器、安全鞋关键点编码器、安全鞋关键点解码器分别进行适当细分，将分别分布于不同节点的细分后的每一模块的参数作为区块数据，按照施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理顺序，生成施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链。施工人员关键点为施工人员脚踝关键点。本专利技术的有益效果在于：1.本专利技术采用深度神经网络对施工人员图像进行分析，相比于传统的基于目标识别的分析方法，具有更准确的结果响应和更高的检测效率。2.本专利技术基于区块链技术，对施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络进行合理划分，针对每个网络推理请求，动态生成区块链私链，相比于传统的单机执行，不仅提高了系统的并行性能，而且由于区块链私链是动态的，当某一节点出现故障，系统能够及时感知，不会影响其他推理请求的计算，具有更好的容错性能。3.本专利技术的区块链私链根据服务器集群中可用节点实时生成，相比于传统的固定分配，不易被攻击破解，提高了系统数据的保密性能。4.本专利技术对网络推理区块链私链之间的数据进行加密，防止区块链私链区块之间传输数据的泄露，保证传输数据的保密性。5.本专利技术基于CIM技术设计城市工地信息模型存储施工人员安全鞋穿戴检测结果，并对城市工地信息模型进行可视化，相比于传统的结果反馈，本专利技术的反馈结果更加多元化，包括工地区域三维展示、警示标记、监控区域图像，能够使监管人员更加清晰明确地了解施工人员安全鞋穿戴情况。附图说明图1为本专利技术方法的施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种结合区块链的智慧工地施工人员安全鞋穿戴检测方法。图1为本专利技术方法的深度神经网络结构图。下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，该方法包括：构建施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络，网络的输入为终端集群的终端节点采集的施工人员图像，网络的输出结果为施工人员关键点与安全鞋关键点。本专利技术的主要目的为实现施工场地内施工人员安全鞋穿戴的检测。基于计算机视觉检测技术具有非接触、高效性和经济性等显著优势，在施工场地各类检测管理应用方面有着广泛的应用前景。终端集群为工地中具有采集图像功能的终端互连组成的集群。在本实施例中，终端为具有一定计算能力的相机，可以采集监控区域的图像，得到施工人员图像。施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络由多个模块组成，包括：共享特征编码器、施工人员关键点编码器、施工人员关键点解码器、安全鞋关键点编码器、安全鞋关键点解码器。需要说明的是，编码器、解码器可以有多种实现，本专利技术为了兼顾大小目标的尺寸，建议采用沙漏网络来提取特征，实施者也可根据图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，其特征在于，该方法包括：/n构建施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络，网络的输入为终端集群的终端节点采集的施工人员图像，网络的输出结果为施工人员关键点热力图与安全鞋关键点热力图；/n设置关键点匹配单元，用于对施工人员关键点与安全鞋关键点进行位置匹配，得到安全鞋穿戴检测结果；/n针对每一个施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理请求，在终端集群、服务器集群上配置施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链，执行网络推理，得到安全鞋穿戴检测结果；/n其中，施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络由多个模块组成，包括：/n共享特征编码器，用于对施工人员图像进行编码，提取共享特征；/n施工人员关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取施工人员关键点特征；/n施工人员关键点解码器，用于对施工人员关键点特征进行解码，得到施工人员关键点热力图；/n安全鞋关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取安全鞋关键点特征；/n安全鞋关键点解码器，用于对安全鞋关键点特征进行解码还原，得到安全鞋关键点热力图。/n

【技术特征摘要】
1.一种结合区块链与DNN的施工人员安全鞋穿戴检测方法，其特征在于，该方法包括：
构建施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络，网络的输入为终端集群的终端节点采集的施工人员图像，网络的输出结果为施工人员关键点热力图与安全鞋关键点热力图；
设置关键点匹配单元，用于对施工人员关键点与安全鞋关键点进行位置匹配，得到安全鞋穿戴检测结果；
针对每一个施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理请求，在终端集群、服务器集群上配置施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链，执行网络推理，得到安全鞋穿戴检测结果；
其中，施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络由多个模块组成，包括：
共享特征编码器，用于对施工人员图像进行编码，提取共享特征；
施工人员关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取施工人员关键点特征；
施工人员关键点解码器，用于对施工人员关键点特征进行解码，得到施工人员关键点热力图；
安全鞋关键点编码器，用于对共享特征编码器的输出进行编码，提取安全鞋关键点特征；
安全鞋关键点解码器，用于对安全鞋关键点特征进行解码还原，得到安全鞋关键点热力图。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置施工人员安全鞋穿戴检测区块链私链包括：
在终端集群、服务器集群上加载训练好的施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络所需参数以及关键点匹配单元所需参数；
从终端集群与服务器集群中选择多个可用节点，将分别分布于不同可用节点的共享特征编码器、施工人员关键点编码器、施工人员关键点解码器、安全鞋关键点编码器、安全鞋关键点解码器、关键点匹配单元所需参数作为对应终端、节点的区块数据，按照施工人员安全鞋穿戴检测深度神经网络推理顺序以及网络与关键...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏辉辉，张小芳，
申请(专利权)人：魏辉辉，
类型：发明
国别省市：北京;11