一种吊机下方人员滞留检测告警方法技术

本发明专利技术属于图像识别应用技术领域，具体公开了一种吊机下方人员滞留检测告警方法，包括：用相机获取待检测的吊机场景图片，对相机和图片进行标定，得到图片平面与地面之间的投影变换模块；将所述图片进行预处理，得到预处理图片；将所述预处理图片输入至预先训练的深度神经网络模型，输出人员位置，吊机的位置和吊机中心在地面的投影点；将所述投影点输入所述投影变换模块，获取吊机下方的危险区域范围；判断人员位置是否处于危险区域并进行告警。本发明专利技术的有益效果在于：解决工程建设工地或大型机械设备工厂中的安全问题，以实现对吊机下方危险区域人员滞留的全天候、实时检测，可完成精准、稳定和及时的监控、预警作业处理，实现安全生产作业。实现安全生产作业。实现安全生产作业。

【技术实现步骤摘要】
一种吊机下方人员滞留检测告警方法


[0001]本专利技术属于图像识别应用
，尤其属于一种图像识别领域中的目标关键点检测领域，具体涉及一种吊机下方人员滞留检测告警方法。

技术介绍

[0002]在工程建设工地或者拥有大型机械设备的工厂中，吊车、吊机等是一种常见的机械设备。
[0003]由于需要经常起吊大型物件，在安全管理体系中，其下方为危险区域，而危险区域人员滞留或行走是作业过程中的巨大安全隐患，需要对这种安全隐患实时监督或巡查。
[0004]以往人工巡查的方式，一方面巡查的效率低下，无法满足现代企业生产发展的需求；另一方面安全隐患对巡查人员的人身安全造成威胁。
[0005]急需一种基于摄像头的易于部署的检测方法，实时自动检测吊车下方的危险区域以及区域内的人员，实现自动监督告警功能。
[0006]因此，基于上述问题，本专利技术提供一种吊机下方人员滞留检测告警方法。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种吊机下方人员滞留检测告警方法，以实现对吊机下方危险区域人员滞留的全天候、实时检测。
[0008]技术方案：本专利技术的一种吊机下方人员滞留检测告警方法，包括：用相机获取待检测的吊机场景图片，对相机和图片进行标定，得到图片平面与地面之间的投影变换模块；将所述图片进行预处理，得到预处理图片；将所述预处理图片输入至预先训练的深度神经网络模型，输出人员位置，吊机的位置和吊机中心在地面的投影点；将所述投影点输入所述投影变换模块，获取吊机下方的危险区域范围；判断人员位置是否处于危险区域并进行告警。
[0009]本技术方案的，用相机获取待检测的吊机场景图片，包括：通过预设的接口获取网络摄像机采集的视频流，将所述视频流转化为3通道RGB矩阵格式的图片，将转化后的图片作为待检测的吊机场景图片。
[0010]本技术方案的，对相机和图片进行标定，得到图片平面与地面之间的投影变换模块，包括：用标定板对相机进行内参标定，获取10个内部参数，包括5个内部矩阵参数和5个畸变参数；对吊机场景图片进行地面的投影变换标定，首先对图片进行去畸变，然后选取场景中的四个固定点，得到四个点的世界坐标和图片坐标，然后基于最小二乘或者奇异值分解等方法求解超定方程组，得到投影变换矩阵；根据投影变换矩阵，以及相机内部参数，得到图片平面与地面平面之间的投影变换模块。
[0011]本技术方案的，将所述图片进行预处理，包括：基于预设的感兴趣区域，裁剪所述图片的感兴趣区域部分；将裁剪后的图片缩放为预设的宽度和高度；将缩放后的图片进行归一化处理。
[0012]本技术方案的，所述深度神经网络模型，包括：依序连接的一个切片层，一个卷积
单元，一个CSP1单元，一个卷积单元，一个CSP3单元，第1个分支点，一个卷积单元，一个CSP3单元，第2个分支点，一个卷积单元，SPP模块，一个CSP2单元，一个卷积单元，第3个分支点。第3个分支点经过上采样单元与第2个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，一个卷积单元，第4个分支点，经上采样后与第1个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，第5个分支点，一个卷积层，连接第一个输出层；第5个分支点连接一个卷积单元后与第4个分支点拼接后，连接一个CSP2单元，第6个分支点，一个卷积层，连接第二个输出层；第6个分支点连接一个卷积单元后与第3个分支点拼接后，连接一个CSP2单元，一个卷积层，连接第三个输出层。
[0013]本技术方案的，所述切片层，包括：将原始的3通道图片按四分之一分离切片，并拼接为12通道特征图然后连接一个卷积单元。所述卷积单元，包括：依序连接的一个卷积层，一个BN层，一个Leaky ReLU层。所述CSP1单元，包括：输入分为两个分支，一支为一个卷积单元，1个残差单元，一个卷积层，其中残差单元为输入连接两个卷积单元后，输出与输入相加的残差单元；另一个分支为输入只连接一个卷积层。两个分支经过拼接操作后连接BN层、Leaky ReLU层、一个卷积单元。所述CSP3单元，与权利要求8所述的CSP1单元类似，只是残差单元由原来的1个变为3个。所述SPP模块，包括：输入连接一个卷积单元后，连接4个分支后进行拼接操作，然后再连接一个卷积单元。4个分支分别为1
×
1，5
×
5，9
×
9，13
×
13最大池化层。所述CSP2单元，与CSP1单元类似，只是原来的一个残差单元变为两个依序连接的卷积单元。
[0014]本技术方案的，所述将所述投影点输入所述投影变换模块，获取吊机下方的危险区域范围，包括：将所述投影点坐标去畸变，得到无畸变下的坐标，再将无畸变下的坐标经过投影变换得到所述投影点的世界坐标；根据预设的吊机下方正方形区域边长，获得正方形区域的四个角点的世界坐标；再将四个角点的世界坐标投影变换到无畸变的图像坐标，再加上畸变，从而得到原始相机图像下的四个点坐标，即获取到吊机下方的危险区域范围。
[0015]本技术方案的，所述判断人员位置是否处于危险区域并进行告警，包括：获取人员在地面上的中心点，利用直线和点的位置关系公式，判断所述人员中心点是否在吊机下方的危险区域范围内，如果是，则进行告警操作。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的一种吊机下方人员滞留检测告警方法的有益效果在于：解决工程建设工地或者拥有大型机械设备的工厂中的生产安全问题，以实现对吊机下方危险区域人员滞留的全天候、实时检测，可完成精准、稳定和及时的监控、预警作业处理，实现安全的生产作业。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的一种吊机下方人员滞留检测告警方法的流程示意图；图2是本专利技术的一种吊机下方人员滞留检测告警方法的深度卷积神经网络模型的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0019]如图1所示的一种吊机下方人员滞留检测告警方法的流程示意图，该方法可以由
Stage Partial 1）单元，一个卷积单元，一个CSP3单元，第1个分支点，一个卷积单元，一个CSP3单元，第2个分支点，一个卷积单元，SPP（Spatial Pyramid Pooling）模块，一个CSP2单元，一个卷积单元，第3个分支点。第3个分支点经过上采样单元与第2个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，一个卷积单元，第4个分支点，经上采样后与第1个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，第5个分支点，一个卷积层，连接第一个输出层；第5个分支点连接一个卷积单元后与第4个分支点拼接后，连接一个CSP2单元，第6个分支点，一个卷积层，连接第二个输出层；第6个分支点连接一个卷积单元后与第3个分支点拼接后，连接一个CSP2单元，一个卷积层，连接第三个输出层。每层输出层的结果再经过非极大值抑制（Non
‑
Maximum Suppression）后处理后，得到最终的结果，即人员位置，吊机的位置和吊机中心在地面的投影点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊机下方人员滞留检测告警方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、用相机获取待检测的吊机场景图片，对相机和图片进行标定，得到图片平面与地面之间的投影变换模块；步骤2、将所述图片进行预处理，得到预处理图片；步骤3、将所述预处理图片输入至预先训练的深度神经网络模型，输出人员位置、吊机的位置和吊机中心在地面的投影点；步骤4、将所述投影点输入所述投影变换模块，获取吊机下方的危险区域范围；步骤5、判断人员位置是否处于危险区域并进行告警。2.根据权利要求1所述的一种吊机下方人员滞留检测告警方法，其特征在于：所述用相机获取待检测的吊机场景图片，包括：通过预设的接口获取网络摄像机采集的视频流，将所述视频流转化为3通道RGB矩阵格式的图片，将转化后的图片作为待检测的吊机场景图片。3.根据权利要求1所述的一种吊机下方人员滞留检测告警方法，其特征在于：所述对相机和图片进行标定，得到图片平面与地面之间的投影变换模块，包括：用标定板对相机进行内参标定，获取10个内部参数，包括5个内部矩阵参数和5个畸变参数；对吊机场景图片进行地面的投影变换标定，首先对图片进行去畸变，然后选取场景中的四个固定点，得到四个点的世界坐标和图片坐标，然后基于最小二乘或者奇异值分解等方法求解超定方程组，得到投影变换矩阵；根据投影变换矩阵，以及相机内部参数，得到图片平面与地面平面之间的投影变换模块。4.根据权利要求1所述的一种吊机下方人员滞留检测告警方法，其特征在于：所述将所述图片进行预处理，包括：基于预设的感兴趣区域，裁剪所述图片的感兴趣区域部分；将裁剪后的图片缩放为预设的宽度和高度；将缩放后的图片进行归一化处理。5.根据权利要求1所述的一种吊机下方人员滞留检测告警方法，其特征在于：所述深度神经网络模型，包括：依序连接的一个切片层，一个卷积单元，一个CSP1单元，一个卷积单元，一个CSP3单元，第1个分支点，一个卷积单元，一个CSP3单元，第2个分支点，一个卷积单元，SPP模块，一个CSP2单元，一个卷积单元，第3个分支点；第3个分支点经过上采样单元与第2个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，一个卷积单元，第4个分支点，经上采样后与第1个分支点的输出进行拼接，再连接一个CSP2单元，第5个分支点，一个卷积层，连接第一个输出层；第5个分支点连接一个卷积单元后与第4个分支点拼接后，连接一个CSP2单元，第6个分支点，一个卷积层，连接第二个输出层；第6个分支点连接一个卷积单元后与第3个分支点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫靓，张文慎，张峰，刁士军，吴连文，刘洋，
申请(专利权)人：南京南自信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：