一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，用于解决现有技术中，没有通过视觉分析对施工人员对临时围栏移动的检测，导致无法及时了解临时围栏移动状况，进而使得临时围栏偏离原始位置的问题，包括模型建立模块、数据采集模块、服务器、动作识别模块和报警模块；本发明专利技术利用faster‑rcnn目标检测器训练施工人员和临时围栏检测的模型，用时空图卷积网络训练施工人员移动临时围栏动作识别模型；将两个模型部署到服务器，当检测到当前帧图像中施工人员和临时围栏存在交集时，利用动作识别模型判断施工人员是否存在移动临时围栏的违章行为，进而进行报警。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统
本专利技术涉及临时围栏移动检测
，具体为一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统。
技术介绍
临时围栏，又可以称为移动围栏，临时隔离栏，移动式安全围栏网。临时护栏网是适用临时隔离，临时隔断，临时圈围，是灵活性极强的产品；在施工现场都会采集围栏进行隔离，现有的临时围栏会出现施工人员进行移动的问题，现有技术中，没有通过视觉分析对施工人员对临时围栏移动的检测，导致无法及时了解临时围栏移动状况，进而使得临时围栏偏离原始位置。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决现有技术中，没有通过视觉分析对施工人员对临时围栏移动的检测，导致无法及时了解临时围栏移动状况，进而使得临时围栏偏离原始位置的问题，而提出一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，本专利技术利用faster-rcnn目标检测器训练施工人员和临时围栏检测的模型，用时空图卷积网络训练施工人员移动临时围栏动作识别模型；将两个模型部署到服务器，当检测到当前帧图像中施工人员和临时围栏存在交集时，利用动作识别模型判断施工人员是否存在移动临时围栏的违章行为，进而进行报警；通过对移动临时围栏进行报警并分析管理人员的报警吻合值，通过报警吻合值选取现场查看人员进行查看移动的临时围栏以及对该施工人员进行管理；本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，包括模型建立模块、数据采集模块、服务器、动作识别模块和报警模块；所述模型建立模块用于训练模型Md和模型Ma并将训练好的模型Md和模型Ma发送至服务器内存储；其中，模型Md的训练过程为：采集施工现场临时围栏和施工人员样本图片，用矩形框标记出围栏和施工人员在图片中的位置，通过faster-rcnn目标检测器训练施工人员和临时围栏得到模型Md；模型Ma的训练步骤为：S1：采集施工人员移动临时围栏的视频序列作为训练样本，针对视频的每帧图像，利用人体姿态估计算法提取人体骨架关键点；S2：使用时空卷积图构建多层骨骼时空图G＝(V，E),在多层骨骼时空图中，节点矩阵集合V＝{vti|t＝1,…,T,i＝1,…,N}，其中T为视频帧数，N为骨架关键点数，关键点上的第t帧、第i个关键点的特征向量F(vti)由关键点点坐标构成；S3:多层骨骼时空图G中的边E由两个子集组成，E1＝{vtivtj|(i,j)∈H}，E2＝{vtiv(t+1)j}，E2代表了一个特定的关键点随着时间推移其轨迹；其中，H表示人体骨骼点集合；S4：通过Softmax交叉熵损失函数和随机梯度下降算法进行训练，得到模型Ma；所述摄像头用于实时采集施工现场临时围栏和施工人员的视频数据并将视频数据发送至动作识别模块；所述动作识别模块用于对视频数据进行检测，具体检测步骤为：SS1：读取视频数据中的视频帧，调用模型Md，当检测到施工人员和临时围栏则执行步骤SS2，否，继续执行步骤SS1；SS2：计算施工人员检测矩形框和临时围栏检测矩形框，当两者存在交集，则执行步骤SS3，否，继续执行步骤SS1；SS3：以当前帧为第一帧，将连续m帧图像输入模型模型Ma，得到动作识别结果，当识别结果为施工人员移动临时围栏，则生成报警指令并将报警指令发送至报警模块，报警模块接收到报警指令并进行报警；识别完成继续执行步骤SS1。优选的，所述报警模块接收到报警指令并进行报警的具体步骤为：步骤一：获取该报警指令对应图像拍摄的摄像头，根据摄像头的编号获取该摄像头的位置；步骤二：根据该摄像头的位置获取该位置的报警器，向该报警器发送报警信号，报警器接收到报警信号后，通过声光进行报警提醒；步骤三：报警模块向施工现场的管理人员手机终端发送位置获取指令，管理人员通过手机终端接收到位置获取指令后并将当前实时位置发送至报警模块；步骤四：报警模块将接收到当前实时位置的管理人员标记为初选人员；步骤五：将初选人员的当前实时位置与该摄像头的位置进行距离差计算获取得到人员间距记为M1；步骤六：设定初选人员的选中总次数记为M2；步骤七：利用公式M＝M1×d1+M2×d2获取得到初选人员的报警吻合值M；其中，d1和d2为预设比例系数；步骤八：选取报警吻合值最大的初选人员为现场查看人员，同时该初选人员的选中总次数增加一；步骤九：将摄像头的位置及识别结果为施工人员移动临时围栏的图像发送至该现场查看人员的手机终端上；现场查看人员根据到达摄像头的位置并查看移动的临时围栏以及对该施工人员进行管理。优选的，所述服务器内还包括存储模块，存储模块用于存储摄像头的编号和位置以及报警器的编号和位置。优选的，该系统还包括注册登录模块；所述注册登录模块用于施工现场的管理人员通过手机终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至服务器内存储；注册信息包括管理人员的姓名、手机号码和职位名称。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术利用faster-rcnn目标检测器训练施工人员和临时围栏检测的模型，用时空图卷积网络训练施工人员移动临时围栏动作识别模型；将两个模型部署到服务器，当检测到当前帧图像中施工人员和临时围栏存在交集时，利用动作识别模型判断施工人员是否存在移动临时围栏的违章行为，进而进行报警；2、本专利技术报警模块接收到报警指令并进行报警，获取该报警指令对应图像拍摄的摄像头，根据摄像头的编号获取该摄像头的位置，根据该摄像头的位置获取该位置的报警器，向该报警器发送报警信号，报警器接收到报警信号后，通过声光进行报警提醒；报警模块向施工现场的管理人员手机终端发送位置获取指令，管理人员通过手机终端接收到位置获取指令后并将当前实时位置发送至报警模块；将初选人员的当前实时位置与该摄像头的位置进行距离差计算获取得到人员间距，利用公式获取得到初选人员的报警吻合值；选取报警吻合值最大的初选人员为现场查看人员，将摄像头的位置及识别结果为施工人员移动临时围栏的图像发送至该现场查看人员的手机终端上；通过对移动临时围栏进行报警并分析管理人员的报警吻合值，通过报警吻合值选取现场查看人员进行查看移动的临时围栏以及对该施工人员进行管理。附图说明为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术的原理框图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1所示，一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，包括模型建立模块、数据采集模块、服务器、动作识别模块、报警模块和注册登录模块；模型建立模块用于训练模型Md和模型Ma并将训练好的模型Md和模型Ma发送至服务器内存储；其中，模型Md的训练过程为：采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，其特征在于，包括模型建立模块、数据采集模块、服务器、动作识别模块和报警模块；/n所述模型建立模块用于训练模型M

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉分析的临时围栏移动检测报警系统，其特征在于，包括模型建立模块、数据采集模块、服务器、动作识别模块和报警模块；
所述模型建立模块用于训练模型Md和模型Ma并将训练好的模型Md和模型Ma发送至服务器内存储；
其中，模型Md的训练过程为：采集施工现场临时围栏和施工人员样本图片，用矩形框标记出围栏和施工人员在图片中的位置，通过faster-rcnn目标检测器训练施工人员和临时围栏得到模型Md；
模型Ma的训练步骤为：
S1：采集施工人员移动临时围栏的视频序列作为训练样本，针对视频的每帧图像，利用人体姿态估计算法提取人体骨架关键点；
S2：使用时空卷积图构建多层骨骼时空图G＝(V，E),在多层骨骼时空图中，节点矩阵集合V＝{vti|t＝1,…,T,i＝1,…,N}，其中T为视频帧数，N为骨架关键点数，关键点上的第t帧、第i个关键点的特征向量F(vti)由关键点点坐标构成；
S3:多层骨骼时空图G中的边E由两个子集组成，E1＝{vtivtj|(i,j)∈H}，E2＝{vtiv(t+1)j}，E2代表了一个特定的关键点随着时间推移其轨迹；其中，H表示人体骨骼点集合；特定的关键点为骨骼关键点；
S4：通过Softmax交叉熵损失函数和随机梯度下降算法进行训练，得到模型Ma；
所述摄像头用于实时采集施工现场临时围栏和施工人员的视频数据并将视频数据发送至动作识别模块；
所述动作识别模块用于对视频数据进行检测，具体检测步骤为：
SS1：读取视频数据中的视频帧，调用模型Md，当检测到施工人员和临时围栏则执行步骤SS2，否，继续执行步骤SS1；
SS2：计算施工人员检测矩形框和临时围栏检测矩形框，当两者存在交集，则执行步骤SS3，否，继续执行步骤SS1；
SS3：以当前帧为第一帧，将连续m帧图像输入模型模型Ma，得到动作识别结果，当识别结果为施工人员移动临时围栏，则生成报警指令并将报警指令...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学钧，戴相龙，蒋勇，何成虎，王晓鹏，
申请(专利权)人：江苏濠汉信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32